ES2311057T3 - PROCEDURE FOR THE FORMATION OF EMULSIONS. - Google Patents
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Abstract
Un proceso para la producción de una emulsión aceite-en-agua que tiene una fase oleaginosa discontinua y una fase acuosa continua, proceso que comprende una etapa de reacción de reticulado entre (i) un estabilizante polimérico de fórmula (I) que es un copolímero de injerto aleatorio o un copolímero de bloque y que comprende una serie de monómeros vinílicos que no son exclusivamente ésteres vinílicos o sus productos hidrolizados, y que es soluble o dispersable en la fase continua (Ver fórmula) en donde Z es un grupo metoxi-polietilenglicol; R1, R y R2 son independientemente H o metilo; X es un resto funcional hidrofílico; L es un resto que contiene un grupo reticulante capaz de sufrir reacciones de reticulado nucleófilicas o de condensación en la interfase de las fases dispersa y continua de dicha emulsión, en donde dicho grupo reticulante se selecciona entre -OH; -NHA en donde A es hidrógeno o alquilo C1-C4; y -COOH o una sal del mismo; Y es un resto hidrofóbico; el valor de e va de 0,005 a 0,33; el valor de f va de 0,05 a 0,4; y el valor de g va de 0,1 a 0,9; y (ii) una o más sustancias disueltas en la fase oleaginosa líquida discontinua que reacciona con el grupo reticulante del resto funcional L; siempre que cuando el grupo reticulante del resto L sea un grupo ácido reactivo, la sustancia (ii) tenga su grupo reactivo correspondiente isocianato, aziridina o carbodiimida.A process for the production of an oil-in-water emulsion having a discontinuous oil phase and a continuous aqueous phase, a process comprising a cross-linking reaction step between (i) a polymeric stabilizer of formula (I) which is a copolymer of random grafting or a block copolymer and comprising a series of vinyl monomers that are not exclusively vinyl esters or their hydrolyzed products, and that is soluble or dispersible in the continuous phase (See formula) where Z is a methoxy-polyethylene glycol group ; R1, R and R2 are independently H or methyl; X is a hydrophilic functional moiety; L is a moiety that contains a crosslinking group capable of undergoing nucleophilic crosslinking or condensation reactions at the interface of the dispersed and continuous phases of said emulsion, wherein said crosslinking group is selected from -OH; -NHA wherein A is hydrogen or C1-C4 alkyl; and -COOH or a salt thereof; And it is a hydrophobic residue; the value of e ranges from 0.005 to 0.33; the value of f ranges from 0.05 to 0.4; and the value of g ranges from 0.1 to 0.9; and (ii) one or more substances dissolved in the discontinuous liquid oil phase that reacts with the crosslinking group of the functional moiety L; provided that when the crosslinking group of the moiety L is a reactive acid group, the substance (ii) has its corresponding reactive group isocyanate, aziridine or carbodiimide.
Description
Procedimiento para la formación de emulsiones.Procedure for the formation of emulsions
Esta invención se refiere al uso de tensioactivos poliméricos reactivos en la formación de emulsiones y más concretamente al uso de tensioactivos poliméricos reactivos en la formación de emulsiones usadas para preparar productos microencapsulados.This invention relates to the use of polymeric surfactants reactive in the formation of emulsions and more specifically to the use of reactive polymeric surfactants in the formation of emulsions used to prepare products microencapsulated
Los tensioactivos poliméricos reactivos para su utilización en esta invención (también denominados en la presente memoria estabilizantes poliméricos) presentan generalmente tres restos funcionales - un resto hidrofílico, un resto hidrofóbico y un resto que posee capacidad reactiva o reticulante con respecto a una sustancia monomérica o prepolimérica, o con respecto a un ingrediente seleccionado de la fase dispersa de la emulsión. Cuando se usan estos tensioactivos con una fase discontinua dispersada en una fase continua predominantemente acuosa, el resto hidrofóbico se adsorbe fuertemente a la superficie de la fase discontinua mientras que el resto hidrofílico se asocia fuertemente a la fase acuosa, confiriendo con ello una estabilidad coloidal a la fase discontinua. Los restos reticulantes permiten que el tensioactivo reaccione o se una al monómero o polímero, u otro ingrediente mencionado anteriormente, mientras que los restos estabilizantes de coloides del tensioactivo proporcionan propiedades superficiales activas a la combinación de tensioactivo/monómero o polímero. Las emulsiones según la invención pueden usarse para una variedad de propósitos que incluyen la formulación de ingredientes agroquímicos activos. Tal como se describe más adelante, los tensioactivos para su utilización en esta invención proporcionan unas características de combinación/superficie activa similares cuando se usan con emulsiones utilizadas para preparar productos microencapsulados.The reactive polymeric surfactants for its use in this invention (also referred to herein polymer stabilizers memory) generally have three functional moieties - a hydrophilic moiety, a hydrophobic moiety and a remainder that has reactive or crosslinking capacity with respect to a monomeric or prepolymeric substance, or with respect to a ingredient selected from the dispersed phase of the emulsion. When these surfactants are used with a discontinuous phase dispersed in a predominantly aqueous continuous phase, the hydrophobic moiety is strongly adsorb to the surface of the discontinuous phase while that the hydrophilic moiety is strongly associated with the aqueous phase, thereby conferring colloidal stability to the phase discontinuous Crosslinking moieties allow the surfactant react or bind to the monomer or polymer, or other ingredient mentioned above while the stabilizing remains of surfactant colloids provide surface properties active to the combination of surfactant / monomer or polymer. The Emulsions according to the invention can be used for a variety of purposes that include the formulation of agrochemical ingredients assets. As described below, surfactants for its use in this invention provide characteristics of combination / active surface similar when used with emulsions used to prepare products microencapsulated
Los tensioactivos para uso en esta invención se seleccionan entre determinados copolímeros de injerto y determinados copolímeros de bloque aleatorios. Cabe destacar que los copolímeros de injerto y los copolímeros de bloque aleatorios para su utilización en la presente invención son tensioactivos en sí mismos que se unen a la interfase de la emulsión por reacción del resto reticulante.Surfactants for use in this invention will be select between certain graft copolymers and certain random block copolymers. Notably graft copolymers and random block copolymers for use in the present invention are surfactants themselves same that bind to the interface of the emulsion by reaction of crosslinking residue.
Las emulsiones son tipos de formulación agrícola importantes, por ejemplo tales como emulsiones aceite-en-agua (EW) o componentes de suspo-emulsiones (SE) que comprenden una EW y un concentrado de suspensión (SC). Las emulsiones pueden volverse inestables por una serie de razones pudiendo coalescer, flocular o sedimentar. Dichos fenómenos no son deseables y pueden complicar o evitar el uso de la formulación. Por tanto, se ha dedicado un esfuerzo considerable a entender cómo inducir estabilidad mediante métodos tales como el ajuste de densidad, produciendo distribuciones de tamaño de partícula estrechas para limitar el colapso de poros (fenómeno denominado "Ostwald ripening"), y usando los tensioactivos y estabilizantes coloidales óptimos. El fenómeno de Ostwald ripening en emulsiones puede verse favorecido por tensioactivos que pueden portar el aceite gota a gota a través de la fase continua, por ejemplo en micelas. El fenómeno de Ostwald ripening puede evitarse o inhibirse mediante el empleo de tensioactivos que no formen dichos portadores o que estén fijos a la interfase de la emulsión.Emulsions are types of agricultural formulation important, for example such as emulsions oil-in-water (EW) or components of suspo-emulsions (SE) comprising an EW and a suspension concentrate (SC). Emulsions can become unstable for a number of reasons being able to coalesce, flocculate or settling Such phenomena are not desirable and can complicate or Avoid using the formulation. Therefore, a considerable effort to understand how to induce stability by methods such as density adjustment, producing distributions narrow particle size to limit pore collapse (phenomenon called "Ostwald ripening"), and using the optimal colloidal surfactants and stabilizers. The phenomenon of Ostwald ripening in emulsions may be favored by surfactants that can carry the oil drop by drop through the phase continues, for example in micelles. The Ostwald phenomenon ripening can be avoided or inhibited by employing surfactants that do not form such carriers or that are fixed to the interface of the emulsion.
Los tensioactivos de emulsión convencionales que se adsorben físicamente a la interfase entre las fases discontinua y continua pueden verse desplazados por desorción competitiva por otros agentes superficialmente activos que pueden añadirse a la formulación, o por condiciones que fuercen la formulación, por ejemplo ciclos de temperatura y concentración de electrolito.Conventional emulsion surfactants that they physically adsorb to the interface between the discontinuous phases and continuous can be displaced by competitive desorption by other surface active agents that can be added to the formulation, or by conditions that force the formulation, by example temperature and electrolyte concentration cycles.
Hemos descubierto que la estabilidad de las emulsiones puede mejorarse cuando los tensioactivos están fijados a la interfase de la emulsión de acuerdo con la presente invención. También se elimina la formación de espumas cuando no hay tensioactivo libre en la fase continua.We have discovered that the stability of Emulsions can be improved when the surfactants are fixed to the interface of the emulsion according to the present invention. Foam formation is also eliminated when there is no free surfactant in the continuous phase.
La micro-encapsulación es una técnica bien conocida usada para preparar partículas sólidas que contienen en su interior un núcleo que comprende materiales líquidos y/o sólidos derivados de una fase de emulsión líquida dispersa. Así, los materiales líquidos del núcleo pueden ser líquidos en sí mismos, o líquidos que contengan sólidos disueltos o suspendidos en ellos. Dependiendo del diseño de la microcápsula, el material del interior puede ser liberado de un modo controlado, lento, o en una liberación rápida. Existen numerosas técnicas bien conocidas para diseñar el contenido y la naturaleza de la pared polimérica de la microcápsula a fin de lograr los resultados deseados. En el campo agrícola, dichas microcápsulas se usan con pesticidas tales como herbicidas, insecticidas, fungicidas y bactericidas, con reguladores del crecimiento de plantas y con fertilizantes. Los usos no agrícolas incluyen colorantes, tintas, productos farmacéuticos, agentes aromatizantes y fragancias encapsulados, en donde el medio encapsulado está presente en forma de núcleo líquido.The micro-encapsulation is a well known technique used to prepare solid particles that they contain inside a core that includes materials liquids and / or solids derived from a liquid emulsion phase scattered Thus, the liquid materials of the core can be liquids themselves, or liquids containing dissolved solids or suspended in them. Depending on the design of the microcapsule, the Interior material can be released in a controlled manner, slow, or in a quick release. There are numerous techniques well known to design the content and nature of the wall polymeric microcapsule in order to achieve the results desired In the agricultural field, these microcapsules are used with pesticides such as herbicides, insecticides, fungicides and bactericides, with plant growth regulators and with fertilizers Non-agricultural uses include dyes, inks, pharmaceuticals, flavoring agents and fragrances encapsulated, where the encapsulated medium is present in the form of liquid core.
Los materiales usados en la formación de las paredes de las microcápsulas normalmente son intermedios o monómeros de resinas. En la técnica anterior se han desarrollado y descrito varios procesos para la microencapsulación de materiales. Dichos procesos pueden dividirse en tres grandes categorías - métodos físicos, de separación de fases y de reacción interfacial. Los métodos de separación de fases y de reacción interfacial generalmente transcurren a través de la formación de una emulsión, y por tanto son de particular relevancia para el proceso de la presente invención.The materials used in the formation of Microcapsule walls are usually intermediate or resin monomers. In the prior art they have been developed and described several processes for the microencapsulation of materials. These processes can be divided into three broad categories - physical methods, phase separation and interfacial reaction. The methods of phase separation and interfacial reaction generally they pass through the formation of an emulsion, and therefore they are of particular relevance to the process of present invention
En un proceso de la categoría de separación de fases, se forman microcápsulas mediante la emulsión o dispersión del material del núcleo en una fase continua inmiscible en la que el material de la pared se disuelve, y a continuación se separa físicamente de la fase continua, por ejemplo, mediante coacervación, y se deposita alrededor de las partículas del núcleo. En la categoría de reacción interfacial, el material del núcleo se emulsifica o se dispersa en una fase continua inmiscible; a continuación se provoca una reacción de polimerización interfacial en la superficie de las partículas de núcleo, formando microcápsulas.In a process of the separation category of phases, microcapsules are formed by emulsion or dispersion of the core material in an immiscible continuous phase in which the wall material dissolves, and then separates physically of the continuous phase, for example, by coacervation, and is deposited around the core particles. In the interfacial reaction category, the core material is emulsifies or disperses in a continuous immiscible phase; to then an interfacial polymerization reaction is triggered on the surface of the core particles, forming microcapsules
Los métodos de reacción de polimerización interfacial han demostrado ser los procesos más adecuados para su uso en la industria agrícola en la microencapsulación de pesticidas. Existen varios tipos de técnicas de reacción interfacial. En un tipo de proceso de microencapsulación por polimerización de condensación interfacial, se ponen en contacto monómeros de las fases acuosa y oleaginosa en la interfase aceite/agua, donde reaccionan por condensación para formar la pared de la microcápsula. En otro tipo de reacción de polimerización, la reacción de polimerización por condensación interfacial in situ, todos los monómeros o prepolímeros formadores de pared están contenidos en la fase aceite. El aceite se dispersa a continuación en una fase continua que comprende agua y un agente superficialmente activo. La fase orgánica se dispersa en forma de gotas discretas por toda la fase acuosa mediante una emulsión, formándose una interfase entre las gotas discretas de fase orgánica y la fase continua de disolución acuosa que las rodea. La condensación in situ de los materiales formadores de pared y la maduración de los polímeros en la interfase de las fases orgánica-acuosa pueden iniciarse calentando la emulsión hasta una temperatura entre aproximadamente 20°C y aproximadamente 100°C, opcionalmente con un ajuste del pH. La calefacción se aplica durante un periodo de tiempo suficiente para permitir una realización sustancial de la condensación in situ de los monómeros o prepolímeros formadores de pared que convierta las gotas orgánicas en cápsulas que consisten en vainas sólidas de polímero permeable que encierran los materiales del núcleo orgánico.Interfacial polymerization reaction methods have proven to be the most suitable processes for use in the agricultural industry in pesticide microencapsulation. There are several types of interfacial reaction techniques. In a type of microencapsulation process by interfacial condensation polymerization, monomers of the aqueous and oleaginous phases are contacted at the oil / water interface, where they react by condensation to form the microcapsule wall. In another type of polymerization reaction, the in situ interfacial condensation polymerization reaction, all wall-forming monomers or prepolymers are contained in the oil phase. The oil is then dispersed in a continuous phase comprising water and a surface active agent. The organic phase is dispersed in the form of discrete drops throughout the aqueous phase by means of an emulsion, forming an interface between the discrete drops of the organic phase and the continuous phase of aqueous solution that surrounds them. The in situ condensation of the wall-forming materials and the maturation of the polymers at the interface of the organic-aqueous phases can be initiated by heating the emulsion to a temperature between about 20 ° C and about 100 ° C, optionally with a pH adjustment . The heating is applied for a period of time sufficient to allow a substantial realization of the in situ condensation of the wall-forming monomers or prepolymers that convert the organic drops into capsules consisting of solid sheaths of permeable polymer that enclose the materials of the organic core. .
Un tipo de microcápsula preparada mediante condensación in situ y conocida en la técnica es la presentada en las patentes de EE.UU. 4.956.129 y 5.332.584, que se incorporan a la presente a modo de referencia. Dichas microcápsulas, denominadas habitualmente microcápsulas de "aminoplasto", se preparan mediante auto-condensación de resinas o prepolímeros de urea-formaldehído eterificados en los que entre aproximadamente el 50% y aproximadamente el 98% de los grupos metilol han sido eterificados con un alcohol C_{4}-C_{10} (preferiblemente n-butanol). El prepolímero se añade o se incluye en la fase orgánica de una emulsión aceite/agua. La auto-condensación del prepolímero tiene lugar por acción de calor a pH bajo.One type of microcapsule prepared by in situ condensation and known in the art is that presented in US Pat. 4,956,129 and 5,332,584, which are incorporated herein by reference. Said microcapsules, usually referred to as "aminoplast" microcapsules, are prepared by self-condensation of etherified urea-formaldehyde resins or prepolymers in which between about 50% and about 98% of the methylol groups have been etherified with a C_ alcohol. {4} -C10 (preferably n-butanol). The prepolymer is added or included in the organic phase of an oil / water emulsion. The self-condensation of the prepolymer takes place by heat action at low pH.
Para formar las microcápsulas, la temperatura de la emulsión se eleva a un valor entre aproximadamente 20°C y aproximadamente 90°C, preferiblemente entre aproximadamente 40°C y aproximadamente 90°C, más preferiblemente entre aproximadamente 40°C y aproximadamente 60°C. Dependiendo del sistema, el valor de pH puede ajustarse a un nivel apropiado. Para el propósito de esta invención, un pH de aproximadamente 2 es apropiado.To form the microcapsules, the temperature of the emulsion rises to a value between approximately 20 ° C and about 90 ° C, preferably between about 40 ° C and about 90 ° C, more preferably between about 40 ° C and approximately 60 ° C. Depending on the system, the value of pH can be adjusted to an appropriate level. For the purpose of this invention, a pH of about 2 is appropriate.
Otro tipo de microcápsula preparada mediante condensación in situ y descrita en la Patente de EE.UU. 4.285.720, incorporada a la presente a modo de referencia, es una microcápsula de poliurea que implica el uso de al menos un poliisocianato tal como el polimetileno polifenilenoisocianato (PMPPI) y/o el tolileno diisocianato (TDI) como materiales formadores de pared. En el proceso descrito en dicha patente, la reacción de formación de la pared se inicia calentando la emulsión a una temperatura elevada, punto en el cual los grupos isocianato se hidrolizan en la interfase aceite/agua para formar aminas, que a su vez reaccionan con grupos isocianato no hidrolizados para formar la pared de la microcápsula de poliurea.Another type of microcapsule prepared by in situ condensation and described in US Pat. 4,285,720, incorporated herein by reference, is a polyurea microcapsule that involves the use of at least one polyisocyanate such as polymethylene polyphenylene isocyanate (PMPPI) and / or tolylene diisocyanate (TDI) as wall forming materials. In the process described in said patent, the wall formation reaction is initiated by heating the emulsion to an elevated temperature, at which point the isocyanate groups hydrolyze at the oil / water interface to form amines, which in turn react with Isocyanate groups not hydrolyzed to form the wall of the polyurea microcapsule.
En otro tipo de proceso de polimerización interfacial, tal como se ha mencionado antes, los materiales formadores de pared están contenidos en ambas fases de la emulsión, orgánica y acuosa. Dicho proceso se describe, por ejemplo, en la Patente de EE.UU. 4.280.833 en la que un isocianato tal como el PMPPI está contenido en la fase orgánica y una amina reactiva tal como la hexametilendiamina está contenida en la fase acuosa. Los dos materiales formadores de pared reaccionan en la interfase entre las dos fases para producir una vaina de microcápsula de poliurea que contiene o encierra los materiales que van a ser encapsulados, que a su vez están contenidos en la fase orgánica de la emulsión.In another type of polymerization process interfacial, as mentioned before, the materials wall formers are contained in both phases of the emulsion, Organic and aqueous Said process is described, for example, in the U.S. Patent 4,280,833 in which an isocyanate such as the PMPPI is contained in the organic phase and such a reactive amine as hexamethylenediamine is contained in the aqueous phase. The two wall-forming materials react at the interface between the two phases to produce a polyurea microcapsule sheath that contains or encloses the materials to be encapsulated, which in turn are contained in the organic phase of the emulsion.
En la mayoría de estos tipos de procesos de microencapsulación, se emplean tensioactivos externos y/u otros agentes superficialmente activos tales como emulsionantes o estabilizantes coloidales. Estos materiales, de hecho, se emplean tanto en los procesos de preparación de microcápsulas como en las formulaciones resultantes de las mismas o producidas a partir de las mismas. El emulsionante sirve para reducir la tensión superficial entre las fases oleaginosa y acuosa, mientras que el estabilizante coloidal sirve para asegurar que las partículas se mantienen separadas. En el proceso de emulsificación, el tamaño de la gota se controla principalmente a través del grado de cizalla aplicado y del tipo y cantidad de emulsionante empleado. Si existe una competencia significativa entre el emulsionante y el estabilizante coloidal en la adsorción sobre la gota de aceite, el estabilizante coloidal puede verse desplazado, lo que conduce a la coalescencia de la gota. Tras la formación de la cápsula, generalmente el mismo estabilizante coloidal debe estabilizar una partícula sólida que tiene propiedades diferentes de las de la gota de aceite de partida. Si el estabilizante coloidal se ve desplazado de la superficie de la cápsula, las cápsulas pueden aglomerarse irreversiblemente; Algunos coloides protectores se describen, por ejemplo, en las Patentes de EE.UU. 4.448.929 y 4.456.569, junto con las patentes mencionadas anteriormente que describían procesos de microencapsulación. De forma similar, se necesitan agentes superficialmente activos en formulaciones hechas a partir de microcápsulas. Por ejemplo, los productos de los procesos de microencapsulación típicos son suspensiones de las microcápsulas en la fase acuosa (denominadas generalmente "suspensiones de cápsulas"). En algunos casos, la suspensión de cápsulas se empaquetará y venderá como tal. Sin embargo, en ese caso se requiere almacenar y transportar cantidades sustanciales de agua u otro líquido. Por tanto, otra técnica implica producir un producto de microcápsulas (por ejemplo mediante secado por pulverización o secado en película de la suspensión de cápsulas) y vender entonces un producto de microcápsulas en seco, tanto en polvo como en cualquier otra forma sólida, tal como comprimidos, gránulos extruídos, etc. En todos estos casos, el producto se diseña para ser mezclado con agua o para formar una suspensión pulverizable de microcápsulas. Con el objetivo de que la suspensión pulverizable (preparada a partir de polvo, gránulos, u otra forma de microcápsulas) sea relativamente uniforme como para proporcionar un producto eficaz uniformemente de forma sustancial cuando sea pulverizado, es necesario que las microcápsulas se dispersen bien en agua. La inclusión de agentes superficialmente activos en el producto tal cual se vende, o la adición de agentes superficialmente activos al tanque de pulverización del aplicador o a otro equipamiento de pulverización, a menudo es necesaria para cumplir este propósito.In most of these types of processes microencapsulation, external surfactants and / or others are used surface active agents such as emulsifiers or colloidal stabilizers. These materials, in fact, are used both in the processes of preparation of microcapsules and in the formulations resulting from them or produced from the same. The emulsifier serves to reduce stress surface between the oil and water phases, while the colloidal stabilizer serves to ensure that the particles are They keep separate. In the emulsification process, the size of gout is mainly controlled through the degree of shear applied and of the type and amount of emulsifier used. If it exists a significant competition between the emulsifier and the colloidal stabilizer in adsorption on the drop of oil, the colloidal stabilizer can be displaced, which leads to the coalescence of gout. After capsule formation, generally the same colloidal stabilizer must stabilize a solid particle that has different properties from those of gout of starting oil. If the colloidal stabilizer is displaced from the surface of the capsule, the capsules can agglomerate irreversibly; Some protective colloids are described, by example, in US Pat. 4,448,929 and 4,456,569, along with the aforementioned patents describing processes of microencapsulation Similarly, agents are needed superficially active in formulations made from microcapsules For example, the products of the processes of Typical microencapsulation are suspensions of the microcapsules in the aqueous phase (generally referred to as "suspensions of capsules "). In some cases, the capsule suspension will will package and sell as such. However, in that case it requires storing and transporting substantial amounts of water or other liquid Therefore, another technique involves producing a product of microcapsules (for example by spray drying or film-dried capsule suspension) and then sell a dry microcapsule product, both powder and any other solid form, such as tablets, granules extruded, etc. In all these cases, the product is designed to be mixed with water or to form a sprayable suspension of microcapsules In order to make the suspension sprayable (prepared from powder, granules, or other form of microcapsules) be relatively uniform to provide a product evenly substantially substantially when sprayed, it is necessary that the microcapsules disperse well in water The inclusion of superficially active agents in the product as it is sold, or the addition of agents superficially assets to the applicator spray tank or other spray equipment, it is often necessary to meet this purpose
En todos los usos mencionados anteriormente de agentes superficialmente activos, pueden surgir determinados defectos o desventajas. Uno típico es que un agente superficialmente activo puede disociarse de las partículas con las que se supone debe interaccionar. Esto puede producirse en la emulsión o en la formación de la emulsión, o en la producción o formulación de microcápsulas. En tal caso, la eficacia de los agentes superficialmente activos disminuye o se pierde debido a que no se alcanza la uniformidad de tamaño de partícula o la dispersabilidad de partículas.In all the above mentioned uses of superficially active agents, certain defects or disadvantages. A typical one is that an agent superficially active can dissociate from the particles with the That is supposed to interact. This may occur in the emulsion or in the formation of the emulsion, or in the production or microcapsule formulation. In that case, the effectiveness of surface active agents decreases or is lost because the particle size uniformity or the particle dispersibility.
Las propiedades de estos materiales de agentes superficialmente activos están determinadas por la composición y la cantidad de sus componentes hidrofóbicos e hidrofílicos. Cuando la formulación comprende una fase oleaginosa discontinua dispersa en una fase acuosa discontinua, los componentes hidrofóbicos de los agentes superficialmente activos deben adsorberse fuertemente sobre la superficie de la fase discontinua a la vez que los componentes hidrofílicos de los agentes superficialmente activos deben proporcionar estabilidad coloidal, evitando de este modo que la fase discontinua se aglomere.The properties of these agent materials superficially active are determined by the composition and the quantity of its hydrophobic and hydrophilic components. When the formulation comprises a discontinuous oil phase dispersed in a discontinuous aqueous phase, the hydrophobic components of the surface active agents must be strongly adsorbed on the surface of the discontinuous phase while the components hydrophilic surface active agents should provide colloidal stability, thereby preventing the discontinuous phase agglomerate.
Las composiciones y métodos de preparación de tensioactivos poliméricos son múltiples y variados. Se puede encontrar una revisión de dichos materiales en el texto de Piirma: Polymeric Surfactants, Surfactant Science Series 42, (Marcel Dekker, Nueva York, 1992). Las dos clases principales de tensioactivos poliméricos son aquellos preparados como bloques hidrofílicos-hidrofóbicos y aquellos preparados como combinaciones de brazos hidrofílicos unidos a una cadena principal hidrofóbica, y viceversa. Dichos polímeros hidrofóbicos-hidrofílicos han sido denominados "anfipáticos" o "anfifílicos". La adsorción de la fase discontinua se maximiza cuando los tensioactivos tienen poca o ninguna tendencia a formar micelas en la fase continua.The compositions and methods of preparation of polymeric surfactants are multiple and varied. A review of these materials can be found in the Piirma text: Polymeric Surfactants , Surfactant Science Series 42, (Marcel Dekker, New York, 1992). The two main classes of polymeric surfactants are those prepared as hydrophilic-hydrophobic blocks and those prepared as combinations of hydrophilic arms attached to a hydrophobic main chain, and vice versa. Said hydrophobic-hydrophilic polymers have been referred to as "amphipathic" or "amphiphilic." Adsorption of the discontinuous phase is maximized when surfactants have little or no tendency to form micelles in the continuous phase.
En general, los tensioactivos poliméricos pueden fabricarse modificando polímeros preparados previamente o mediante polimerización en una sola etapa o en un proceso por etapas. Por ejemplo, los copolímeros de bloque se pueden fabricar mediante (i) polimerización controlada por etapas de, en primer lugar, monómeros hidrofóbicos y, en segundo lugar, de monómeros hidrofílicos, o el proceso inverso, o mediante (ii) el acoplamiento de materiales hidrofóbicos e hidrofílicos preformados de peso molecular adecuado. Los copolímeros de injerto se pueden fabricar mediante (i) polimerización de injerto de monómeros o macromonómeros hidrofílicos a una cadena principal hidrofóbica, o el proceso inverso, o mediante (ii) conversión química de monómeros adecuados que han sido copolimerizados con monómeros hidrofóbicos o hidrofílicos de la cadena principal. Los polímeros que tienen propiedades tensioactivas similares a las de los copolímeros de injerto pueden fabricarse copolimerizando aleatoriamente monómeros hidrofílicos e hidrofóbicos o macrómeros hidrofílicos y macrómeros hidrofóbicos.In general, polymeric surfactants can be manufactured by modifying pre-prepared polymers or by polymerization in a single stage or in a stepwise process. By For example, block copolymers can be manufactured by (i) step-controlled polymerization of, first, monomers hydrophobic and, secondly, of hydrophilic monomers, or the reverse process, or by (ii) the coupling of materials preformed hydrophobic and hydrophilic of adequate molecular weight. Graft copolymers can be manufactured by (i) graft polymerization of hydrophilic monomers or macromonomers to a hydrophobic main chain, or the reverse process, or by (ii) chemical conversion of suitable monomers that have been copolymerized with hydrophobic or hydrophilic monomers of the main chain Polymers that have properties surfactants similar to graft copolymers can be manufactured randomly copolymerizing hydrophilic monomers and hydrophobic or hydrophilic macromers and macromers hydrophobic
El método de preparación preferido para cualquier composición dada dependerá de la naturaleza y de las propiedades de los materiales de partida. Por ejemplo, las relaciones de reactividad entre determinados monómeros puede limitar la cantidad de un monómero hidrofílico que puede copolimerizar por vía radicálica con monómeros hidrofóbicos.The preferred method of preparation for any given composition will depend on the nature and the properties of the starting materials. For example, the reactivity ratios between certain monomers can limit the amount of a hydrophilic monomer that can be copolymerized by radicálica route with hydrophobic monomers.
Aunque los tensioactivos/emulsionantes no reactivos y los estabilizadores coloidales son muy ampliamente usados, las formulaciones preparadas a partir de estos materiales a veces presentan desventajas. Por ejemplo, estos materiales "convencionales" se adsorben sobre la interfase de la fase discontinua simplemente a través de fuerzas físicas adhesivas y, en determinadas circunstancias, pueden desorberse dando como resultado una inestabilidad de los coloides. Los tensioactivos que pueden formar micelas pueden facilitar el transporte de material desde los coloides a la fase continua. Este puede no ser deseable si el material transportado es capaz de cambiar su estado físico, por ejemplo mediante cristalización, en la fase continua. La preparación de determinadas formulaciones tales como las microcápsulas fabricadas mediante métodos de polimerización interfacial pueden requerir niveles elevados de tensioactivo que pueden afectar de forma adversa tanto al procesado como a las propiedades de las cápsulas. Además, unos niveles elevados de tensioactivo "libre" pueden ser eliminados por lavado en la fase acuosa, lo que conduce a una contaminación ambiental no deseada.Although surfactants / emulsifiers do not reagents and colloidal stabilizers are very widely used, formulations prepared from these materials to Sometimes they have disadvantages. For example, these materials "Conventional" adsorb on the phase interface discontinuously simply through adhesive physical forces and, in certain circumstances, can be desorber resulting in an instability of colloids. The surfactants that can forming micelles can facilitate the transport of material from colloids to the continuous phase. This may not be desirable if the Transported material is able to change your physical state, by example by crystallization, in the continuous phase. The preparation of certain formulations such as microcapsules made by polymerization methods interfacial may require high levels of surfactant that they can adversely affect both the processing and the properties of the capsules. In addition, high levels of "free" surfactant can be removed by washing in the aqueous phase, which leads to environmental pollution not desired.
Las anteriores desventajas pueden evitarse sustancialmente si los tensioactivos se unen química o irreversiblemente a la superficie de la fase discontinua.The above disadvantages can be avoided substantially if the surfactants bind chemical or irreversibly to the surface of the discontinuous phase.
Un ejemplo de esta estrategia se describe en la Patente de EE.UU. 5.925.464. Tal como se describe en dicha patente, se utiliza alcohol polivinílico (PVA) durante el proceso de microencapsulación, preferiblemente uno entre un poliisocianato y una poliamina, y reacciona con el isocianato para incorporar grupos poliuretano a las paredes de las microcápsulas. Esto permite que las propiedades superficialmente activas del PVA se unan a las microcápsulas y, tal como se especifica en la patente, "se produzca una capa uniforme de polímero soluble en agua alrededor de cada cápsula" que debería formar una película al secarse. La solicitud PCT WO 98/03065 describe un concepto similar usando lo que se denomina "un tensioactivo no micelar"
\hbox{(sin embargo, el único tensioactivo descrito en el texto es PVA).}An example of this strategy is described in US Pat. 5,925,464. As described in said patent, polyvinyl alcohol (PVA) is used during the microencapsulation process, preferably one between a polyisocyanate and a polyamine, and reacts with the isocyanate to incorporate polyurethane groups into the walls of the microcapsules. This allows the surface active properties of the PVA to bind to the microcapsules and, as specified in the patent, "a uniform layer of water-soluble polymer is produced around each capsule" which should form a film upon drying. PCT application WO 98/03065 describes a similar concept using what is called "a non-micellar surfactant"
\ hbox {(without However, the only surfactant described in the text is PVA).}
Sería ventajoso proporcionar tensioactivos que puedan ligarse a la superficie de dichas microcápsulas o, alternativamente, que puedan ligarse a las gotas de la emulsión, de tal modo que la acción superficialmente activa se mantenga relativamente uniforme por todo el producto resultante o que esté relativamente disponible de forma uniforme durante el proceso de preparación del producto, por ejemplo, durante los procesos de producción de microcápsulas.It would be advantageous to provide surfactants that they can bind to the surface of said microcapsules or, alternatively, that can be linked to the emulsion drops, of such that the superficially active action is maintained relatively uniform throughout the resulting product or that is relatively available uniformly during the process of product preparation, for example, during the processes of microcapsule production.
En el documento US 6.262.152 (Fryd y col.) se describe una dispersión de partículas tales como pigmentos en un vehículo líquido en el que la partícula sólida es insoluble, en la que las partículas están atrapadas en una matriz polimérica formada por reticulamiento de restos funcionales de un dispersante polimérico que tiene al menos un segmento soluble en el vehículo líquido y al menos un segmento insoluble en el vehículo líquido, en donde dicho segmento insoluble tiene los restos funcionales reticulables. La red o matriz del polímero reticulado que rodea cada partícula está formada por enlaces reticulantes muy estables que evitan eficazmente que la partícula abandone el "núcleo" formado por el polímero. Los Ejemplos muestran que se requiere una proporción relativamente elevada de polímero para proporcionar dicha matriz polimérica que rodea y atrapa a la partícula.In US 6,262,152 (Fryd et al.) describes a dispersion of particles such as pigments in a liquid vehicle in which the solid particle is insoluble, in the that the particles are trapped in a polymer matrix formed by crosslinking functional residues of a dispersant polymeric that has at least one soluble segment in the vehicle liquid and at least one insoluble segment in the liquid vehicle, in where said insoluble segment has the functional remains crosslinkable The grid or matrix of the surrounding crosslinked polymer each particle is formed by very stable crosslinking bonds that effectively prevent the particle from leaving the "core" formed by the polymer. The Examples show that a relatively high proportion of polymer to provide said polymeric matrix that surrounds and traps the particle.
De acuerdo con la presente invención, se proporciona un proceso para la producción de una emulsión aceite-en-agua que comprende una fase continua líquida y una fase discontinua líquida, estando dicho proceso definido en la reivindicación 1.In accordance with the present invention, provides a process for the production of an emulsion oil-in-water comprising a liquid continuous phase and a liquid discontinuous phase, said being process defined in claim 1.
Debe entenderse que la expresión "fase discontinua líquida", tal como se usa en la presente memoria, incluye una fase discontinua líquida que tiene un sólido dispersado en su seno.It should be understood that the expression "phase liquid discontinuous ", as used herein, includes a liquid discontinuous phase having a dispersed solid within it.
Las emulsiones hechas de acuerdo con la invención son particularmente adecuadas para su uso en un proceso de microencapsulación.Emulsions made in accordance with the invention are particularly suitable for use in a process of microencapsulation.
Un proceso para la producción de microcápsulas puede comprender:A process for the production of microcapsules can understand:
(i) preparar una emulsión en la que la fase discontinua contiene uno o más monómeros o prepolímeros capaces de formar una pared de microcápsula y uno o más materiales a encapsular,(i) prepare an emulsion in which the phase discontinuous contains one or more monomers or prepolymers capable of form a microcapsule wall and one or more materials to encapsulate
(ii) formar microcápsulas mediante polimerización interfacial adyacente a la interfase entre la fase discontinua y la fase continua de la emulsión, en donde uno o más de dichos monómeros o prepolímeros se hacen reaccionar antes y/o después de la preparación de la emulsión, con un estabilizante polimérico que tiene un resto funcional hidrofílico y un resto hidrofóbico, y que comprende una pluralidad de monómeros vinílicos, no estando formado exclusivamente por ésteres vinílicos o por sus productos hidrolizados, de los cuales al menos algunos contienen grupos funcionales capaces de someterse a reacciones de reticulamiento nucleofílico o de condensación en la superficie de la interfase de las fases dispersa y continua de la emulsión con dicho monómero o prepolímero.(ii) form microcapsules by interfacial polymerization adjacent to the interface between the phase discontinuous and the continuous phase of the emulsion, where one or more of said monomers or prepolymers are reacted before and / or after preparation of the emulsion, with a stabilizer polymeric having a hydrophilic functional moiety and a moiety hydrophobic, and comprising a plurality of vinyl monomers, not being formed exclusively by vinyl esters or by their hydrolyzed products, of which at least some contain functional groups capable of undergoing reactions of nucleophilic crosslinking or condensation on the surface of the interface of the dispersed and continuous phases of the emulsion with said monomer or prepolymer.
Los estabilizantes poliméricos para su uso en esta invención contienen dos tipos de unidades: a) unidades hidrofóbicas, que contienen restos funcionales reticulantes; y b) grupos hidrofílicos que proporcionan estabilización coloidal y otras propiedades superficialmente activas. Los estabilizantes poliméricos para uso en esta invención generalmente comprenden dos tipos, a saber, copolímeros de injerto aleatorio y copolímeros de bloque.Polymeric stabilizers for use in This invention contains two types of units: a) units hydrophobic, containing crosslinking functional moieties; and b) hydrophilic groups that provide colloidal and other stabilization surface active properties. Stabilizers Polymers for use in this invention generally comprise two types, namely, random graft copolymers and copolymers of block.
Los estabilizantes poliméricos para su uso en esta invención están compuestos de una pluralidad de monómeros vinílicos. Algunos de ellos, tal como se discute más adelante, contienen grupos funcionales ("grupos reticulantes") que son capaces de sufrir una reacción nucleofílica o de condensación con restos o grupos presentes en una variedad de materiales tales como monómeros o prepolímeros formadores de pared, u otros materiales contenidos en la fase líquida de una emulsión aceite-en-agua. (Esto es lo opuesto a determinados tensioactivos de la técnica anterior que tienen grupos funcionales reactivos que sufren reacciones radicálicas, en lugar de nucleofílicas o de condensación). Las reacciones mencionadas anteriormente tienen lugar en la interfase de las dos fases de una emulsión (es decir, fases discontinua y continua, respectivamente). Las reacciones en cuestión tienen lugar con compuestos o polímeros que se disuelven en la fase líquida discontinua.Polymeric stabilizers for use in this invention are composed of a plurality of monomers Vinyl Some of them, as discussed below, they contain functional groups ("crosslinking groups") that are capable of undergoing a nucleophilic or condensation reaction with residues or groups present in a variety of materials such as wall forming monomers or prepolymers, or other materials contained in the liquid phase of an emulsion oil-in-water. (This is the opposite to certain prior art surfactants that have reactive functional groups that suffer root reactions, in nucleophilic or condensation site). The reactions mentioned above take place at the interface of the two phases of an emulsion (i.e. discontinuous and continuous phases, respectively). The reactions in question take place with compounds or polymers that dissolve in the liquid phase discontinuous
La invención implica el uso de estabilizantes poliméricos reactivos. Estos estabilizantes poliméricos contienen grupos reactivos o reticulantes que reaccionan con restos funcionales de determinados materiales de tal modo que ligan el tensioactivo a dichos materiales. En una realización los materiales en cuestión son generalmente monómeros orgánicos o resinas o prepolímeros que se usan para preparar microcápsulas poliméricas. Los tensioactivos pueden unirse definitivamente a las gotas de la emulsión o a las microcápsulas resultantes (o ambas). Los estabilizantes poliméricos reactivos de la presente invención pueden ser copolímeros de injerto aleatorios o copolímeros de bloque. En cualquier caso, contienen unidades hidrofóbicas que contienen en sí mismas grupos reticulantes, y también grupos hidrofílicos, que proporcionan propiedades estabilizantes de la emulsión. Los copolímeros de injerto aleatorios tienen una "cadena principal" hidrofóbica y "brazos" hidrofílicos, mientras que los copolímeros de bloque tienen grupos hidrofóbicos e hidrofílicos en los que el grupo hidrofílico contiene el elemento reticulante.The invention involves the use of stabilizers reactive polymers. These polymeric stabilizers contain reactive or crosslinking groups that react with moieties functional of certain materials in such a way that they bind the surfactant to said materials. In one embodiment the materials in question they are generally organic monomers or resins or prepolymers that are used to prepare polymer microcapsules. Surfactants can definitely bind to the drops of the emulsion or the resulting microcapsules (or both). The reactive polymeric stabilizers of the present invention can be random graft copolymers or block copolymers. In in any case, they contain hydrophobic units that contain themselves same crosslinking groups, and also hydrophilic groups, which They provide stabilizing properties of the emulsion. The random graft copolymers have a "main chain" hydrophobic and hydrophilic "arms" while the block copolymers have hydrophobic and hydrophilic groups in which the hydrophilic group contains the crosslinking element.
Los tensioactivos poliméricos reactivos para uso en la presente invención pueden contener más de un tipo de monómero capaz de sufrir una reacción de reticulado. Por ejemplo, los copolímeros pueden comprender monómeros que comprenden funciones amina y ácido carboxílico, tal como en los Ejemplos 2e, 2f y 2g mostrados más adelante. Los copolímeros pueden comprender monómeros que comprenden funciones hidroxilo y ácido carboxílico tal como en el Ejemplo 1e mostrado más adelante.Polymeric surfactants reactive for use in the present invention they may contain more than one type of monomer capable of undergoing a crosslinking reaction. For example, the copolymers may comprise monomers comprising functions amine and carboxylic acid, as in Examples 2e, 2f and 2g shown below. The copolymers can comprise monomers comprising hydroxyl and carboxylic acid functions such as in Example 1e shown below.
Los estabilizantes poliméricos para uso en esta invención pueden fabricarse tal como se conoce en la técnica modificando polímeros preparados previamente o mediante producción vía polimerización en una única etapa o en varias etapas.Polymeric stabilizers for use in this invention can be manufactured as is known in the art modifying polymers prepared previously or by production via polymerization in a single stage or in several stages.
Los tensioactivos poliméricos reactivos para uso en esta invención, tanto los copolímeros de injerto aleatorios como los copolímeros de bloque, pueden representarse por la fórmula:Polymeric surfactants reactive for use in this invention, both random graft copolymers and block copolymers can be represented by the formula:
en donde Z es un grupo metoxi-polietilenglicol; R1, R y R2 son independientemente H o metilo; X es un resto funcional hidrofílico; L es un resto que contiene un grupo reticulante capaz de sufrir reacciones de reticulado nucleófilicas o de condensación en la interfase de las fases dispersa y continua de dicha emulsión, en donde dicho grupo reticulante se selecciona entre -OH; -NHA en donde A es hidrógeno o alquilo C_{1}-C_{4}; y -COOH o una sal del mismo; Y es un resto hidrofóbico; el valor de e va de 0,005 a 0,33; el valor de f va de 0,05 a 0,4; y el valor de g va de 0,10 a 0,90. Si el tensioactivo es un copolímero de injerto aleatorio, las unidades e, f y g se distribuyen aleatoriamente, y si el tensioactivo es un copolímero de bloque las unidades f y g están contenidas en un bloque hidrofóbico y las unidades e están contenidas en un bloque hidrofílico.where Z is a group methoxy polyethylene glycol; R1, R and R2 are independently H or methyl; X is a hydrophilic functional moiety; L is a residue that contains a crosslinking group capable of suffering nucleophilic crosslinking or condensation reactions in the interface of the dispersed and continuous phases of said emulsion, in wherein said crosslinking group is selected from -OH; -NHA where A is hydrogen or C 1 -C 4 alkyl; and -COOH or a salt thereof; And it is a hydrophobic residue; the value of e goes from 0.005 to 0.33; the value of f ranges from 0.05 to 0.4; and the value of g goes from 0.10 to 0.90. If the surfactant is a graft copolymer randomly, the units e, f and g are distributed randomly, and if the surfactant is a block copolymer units f and g they are contained in a hydrophobic block and the units e are contained in a block hydrophilic
La expresión "las unidades e, f y g" tal como se ha usado antes indica los restos funcionales entre corchetes que preceden a los subíndices e, f y g, respectivamente, de la fórmula anterior. Cada unidad e, f y g deriva de un monómero vinílico correspondiente y, como se ha indicado antes, cada tipo de unidad e, f y g puede comprender uno o más monómeros diferentes. Cuando R1, R y R2, respectivamente, son hidrógeno, el monómero relevante es un monómero de tipo acrilato o estirilo, y cuando R1, R y R2, respectivamente, son metilo, el monómero relevante es un monómero de tipo metacrilato. Generalmente se prefieren los monómeros de metacrilato. Un monómero de tipo estireno (útil por ejemplo en la unidad e) tiene R1 como H y X como un derivado fenilo.The expression "units e, f and g" such as used before indicates functional debris between square brackets that precede the subscripts e, f and g, respectively, of the previous formula. Each unit e, f and g derives from a monomer corresponding vinyl and, as indicated above, each type of unit e, f and g may comprise one or more different monomers. When R1, R and R2, respectively, are hydrogen, the monomer relevant is an acrylate or styryl monomer, and when R1, R and R2, respectively, are methyl, the relevant monomer is a methacrylate type monomer. Generally preferred methacrylate monomers. A styrene monomer (useful for example in unit e) has R1 as H and X as a derivative phenyl.
Los valores de e, f y g se determinan esencialmente mediante las relaciones de monómeros que reaccionan para formar unidades e, f y g, respectivamente.The values of e, f and g are determined essentially through the relationships of monomers that react to form units e, f and g, respectively.
El polímero empezará con un grupo hidrofílico que derivar de un iniciador hidrofílico que presenta la fórmula II.The polymer will start with a hydrophilic group to derive from a hydrophilic initiator that has the formula II.
en donde A es un grupo tal como bromo que en determinadas condiciones, tal como en presencia de un complejo de metal de transición, puede ser activado de tal modo que las unidades de monómero vinílico se insertan en el enlace de carbono-A, y Z es un grupo metoxi-polietilenglicol. Cabe destacar que el grupo tiene una o más unidades e cuando e está presente en un copolímero de dos bloques. Las unidades e se distribuyen aleatoriamente en un copolímero tipo peine.where A is a group such as bromine that under certain conditions, such as in the presence of a transition metal complex, can be activated in such a way that the vinyl monomer units are inserted into the bond of carbon-A, and Z is a group methoxy-polyethylene glycol. It should be noted that the group it has one or more units e when e is present in a copolymer of two blocks. The units e are distributed randomly in a type copolymer hair comb.
Es preferible que en la fórmula (I):It is preferable that in formula (I):
(i) el grupo e deriva de uno o más monómeros que son un derivado de metacrilato (cuando R1 es metilo y la función derivada es -X) o un derivado de acrilato (cuando R1 es hidrógeno y la función derivada es -X) o es un derivado de estireno (cuando R1 es hidrógeno y X es fenilo sustituido con el resto hidrofílico), en donde dicho derivado porta un resto hidrofílico seleccionado entre -SO_{3}^{-}, polietilenglicol opcionalmente protegido en los extremos con alquilo C_{1}-C_{4}; -COOH o una sal del mismo; carboxibetaína; y sulfobetaína; una sal de amonio cuaternario -N^{+}R^{3}_{3}C en la que R^{3} es H o alquilo C_{1}-C_{4} o -CH_{2}CH_{2}OH.(i) the group e is derived from one or more monomers that they are a methacrylate derivative (when R1 is methyl and the function derivative is -X) or an acrylate derivative (when R1 is hydrogen and the derivative function is -X) or is a derivative of styrene (when R1 is hydrogen and X is phenyl substituted with the hydrophilic moiety), in wherein said derivative carries a hydrophilic moiety selected from -SO 3 -, polyethylene glycol optionally protected in the C 1 -C 4 alkyl ends; -COOH or a get out of it; carboxybetaine; and sulfobetaine; an ammonium salt quaternary -N + R 3 C in which R 3 is H or alkyl C 1 -C 4 or -CH 2 CH 2 OH.
(ii) el grupo f deriva de uno o más monómeros que son un derivado de metacrilato (cuando R es metilo y la función derivada es -L) o un derivado de acrilato (cuando R es hidrógeno y la función derivada es -L) o un derivado de estireno (cuando R es hidrógeno y L es fenilo sustituido con el grupo reticulante), en donde dicho derivado porta un grupo reticulante seleccionado entre -OH, que incluye por ejemplo propilenglicol; -NBA en donde A es hidrógeno o alquilo C_{1}-C_{4}; y -COOH o una sal del mismo; y(ii) group f is derived from one or more monomers which are a derivative of methacrylate (when R is methyl and the function derivative is -L) or an acrylate derivative (when R is hydrogen and the derivative function is -L) or a styrene derivative (when R is hydrogen and L is phenyl substituted with the crosslinking group), in where said derivative carries a crosslinking group selected from -OH, which includes for example propylene glycol; -NBA where A is hydrogen or C 1 -C 4 alkyl; and -COOH or a get out of it; Y
(iii) el grupo g deriva de uno o más monómeros que son un derivado de metacrilato (cuando R2 es metilo y la función derivada es -Y) o un derivado de acrilato (cuando R2 es hidrógeno y la función derivada es -Y) o un derivado de estireno (cuando R2 es hidrógeno e Y es fenilo sustituido opcionalmente con un grupo hidrofóbico) en donde dicho derivado es, o porta, un resto hidrofóbico seleccionado entre -CO-O-(-Si(CH_{3})_{2}O-)_{n}H en donde n va de 3 a 20; -CO-O-propilenglicol; -CO-O-A en donde A es un grupo alquilo C_{1}-C_{12}, un grupo cicloalquilo, un grupo alquilcicloalquilo, un grupo aralquilo o un grupo alquilarilo; y -CONHB en donde B es un grupo alquilo C_{5}-C_{12}.(iii) group g is derived from one or more monomers which are a methacrylate derivative (when R2 is methyl and the derivative function is -Y) or an acrylate derivative (when R2 is hydrogen and the derivative function is -Y) or a styrene derivative (when R2 is hydrogen and Y is phenyl optionally substituted with a hydrophobic group) wherein said derivative is, or carries, a residue hydrophobic selected from -CO-O - (- Si (CH 3) 2 O -) n H where n goes from 3 to 20; -CO-O-propylene glycol; -CO-O-A where A is a group C 1 -C 12 alkyl, a cycloalkyl group, a alkylcycloalkyl group, an aralkyl group or a group alkylaryl; and -CONHB where B is an alkyl group C_ {5} -C_ {12}.
Es especialmente preferible que la unidad e derive de uno o más de los siguientes monómeros:It is especially preferable that the unit e derives from one or more of the following monomers:
DMMAEA betaína*: ácido 2-(N,N-dimetil-N-(2-metacriloxietil) amonio)etanoico, en donde R1 es metilo y -X presenta la fórmulaDMMAEA betaine *: acid 2- (N, N-dimethyl-N- (2-methacryloxyethyl) ammonium) ethanoic acid, where R1 is methyl and -X has the formula
QuatDMAEMA: sal de metacrilato de 2-(trimetilamonio)etilo;QuatDMAEMA: methacrylate salt 2- (trimethylammonium) ethyl;
en donde R1 es metilo y -X presenta la fórmula en la que Hal^{-} es un anión adecuado tal como haluro, por ejemplo yoduro o clorurowhere R1 is methyl and -X has the formula wherein Hal - is a suitable anion such as halide, by example iodide or chloride
DMMAPSA betaína: ácido 3-(N,N-dimetil-N-(2-metacriloxietil)amonio)propil-sulfónico, en donde R1 es metilo y -X presenta la fórmulaDMMAPSA betaine: acid 3- (N, N-dimethyl-N- (2-methacryloxyethyl) ammonium) propyl sulfonic acid, where R1 is methyl and -X has the formula
NaMAA*, la sal sódica del ácido metacrílico, en donde R1 es metilo y -X presenta la fórmulaNaMAA *, the sodium salt of methacrylic acid, in where R1 is methyl and -X presents the formula
MAOES* mono-2-(metacriloiloxi)etilo succinato en donde R1 es metil y -X presenta la fórmulaMAOES * mono-2- (methacryloxy) ethyl succinate in where R1 is methyl and -X presents the formula
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PEGMA: mono-metoxi poli(etilenglicol) mono-metacrilato; en donde R1 es metilo y -X presenta la fórmula en la que n indica el grado medio de polimerización de la cadena de polietilenglicol y que normalmente va de 5 a 75PEGMA: mono-methoxy poly (ethylene glycol) mono-methacrylate; where R1 is methyl and -X has the formula in which n indicates the degree polymerization medium of the polyethylene glycol chain and that usually goes from 5 to 75
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SSA: ácido estiren-4-sulfónico;SSA: acid styrene-4-sulfonic;
en donde R1 es hidrógeno y -X presenta la fórmulawhere R1 is hydrogen and -X presents the formula
Es preferible que la unidad f derive de uno o más de los siguientes monómeros:It is preferable that the unit derives from one or more of the following monomers:
AEMA: 2-Aminoetil metacrilato en donde R es metilo y L es el grupoEEA: 2-Aminoethyl methacrylate in where R is methyl and L is the group
HEMA: 2-Hidroxietil metacrilato, en donde R es metilo y L es el grupoHEMA: 2-Hydroxyethyl methacrylate, where R is methyl and L is the group
NaMAA* en donde R es metilo y L es el grupoNaMAA * where R is methyl and L is the group
MAOES*: en donde R es metilo y L es el grupoMAOES *: where R is methyl and L is the group
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PPGMA*: mono-metacrilato de poli(propilenglicol), en donde R es metilo y L es el grupo en el que n indica el grado de polimerización del polipropilenglicol y preferiblemente oscila entre 5 y 50PPGMA *: mono-methacrylate poly (propylene glycol), where R is methyl and L is the group in which n indicates the degree of polymerization of polypropylene glycol and preferably ranges from 5 to 50
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Es preferible que la unidad g derive de uno o más de los siguientes monómeros:It is preferable that the unit g derives from one or more of the following monomers:
metacrilato de metilo, en donde R es metilo e Y es el grupo:methyl methacrylate, where R is methyl and Y It is the group:
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PDMSMA: mono-metacrilato de poli(dimetilsiloxano), típicamente con un peso molecular medio de 1000, en donde R es metilo e Y es el grupoPDMSMA: mono-methacrylate poly (dimethylsiloxane), typically with a molecular weight mean of 1000, where R is methyl and Y is the group
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PPGMA*: mono-metacrilato de poli(propilenglicol), en donde R es metilo y L es el grupo en el que n indica el grado de polimerización del polipropilenglicol y preferiblemente oscila entre 5 y 50. En general, es preferible una longitud de cadena mayor con el objetivo de proporcionar el carácter hidrofóbico necesario.PPGMA *: mono-methacrylate poly (propylene glycol), where R is methyl and L is the group in which n indicates the degree of polymerization of polypropylene glycol and preferably ranges from 5 to 50. In general, it is preferable a longer chain length in order to provide the hydrophobic character necessary.
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Cabe destacar que determinados monómeros (marcados con un asterisco) existen en más de un grupo y, por ejemplo, tienen grupos hidrofílicos X que pueden usarse, si se desea, para proporcionar reticulado (es decir, también pueden actuar como resto L). Por ejemplo, se pueden usar sales de ácidos carboxílicos para estabilizar, cuando se incorporan monómeros que portan grupos -CO_{2}X en la parte hidrofílica del tensioactivo. Sin embargo, se pueden usar ácidos carboxílicos libres para el reticulado, usando la química de azidirina o de carbodiimida, cuando haya monómeros que portan grupos -CO_{2}H incorporados a la parte hidrofóbica del tensioactivo. Evidentemente, si se usa -CO_{2}H para el reticulado no puede usarse para la estabilización. Cuando dos grupos diferentes del tensioactivo son capaces de reaccionar en las reacciones de reticulado, pero tienen una reactividad muy diferente, es posible usar el grupo menos reactivo para la estabilización de, por ejemplo, carboxilatos de las secciones hidrófilas e hidroxilos en las secciones hidrófobas. El especialista en la técnica es capaz de seleccionar fácilmente las condiciones en las que un grupo dado dé lugar a reacción de reticulado, o condiciones alternativas de tal modo que no lo haga.It should be noted that certain monomers (marked with an asterisk) exist in more than one group and, for example, they have hydrophilic groups X that can be used, if want to provide crosslinked (that is, they can also act as rest L). For example, acid salts can be used carboxylic to stabilize, when monomers are incorporated that they carry -CO2 X groups in the hydrophilic part of the surfactant. However, free carboxylic acids can be used for crosslinked, using the chemistry of azidirine or carbodiimide, when there are monomers that carry -CO2H groups incorporated into the part hydrophobic surfactant. Obviously, if -CO2H is used for crosslinking it cannot be used for stabilization. When two different groups of the surfactant are able to react in crosslinking reactions, but have a very reactivity different, it is possible to use the least reactive group for stabilization of, for example, carboxylates of the sections hydrophilic and hydroxyl in the hydrophobic sections. The specialist in the art he is able to easily select the conditions in which a given group gives rise to crosslinking reaction, or alternative conditions so that it does not.
Otros ejemplos adicionales de monómeros que pueden usarse para formar la unidad "e" (y proporcionar los valores correspondientes de R1 y X) incluyen el cloruro de 4-vinilbencil trimetil amonio, el 2-N-morfolinoetilo, el metacrilato de 2-metacriloxietilfosfonato, el ácido 2-acrilamido-2-metilpropano sulfónico.Other additional examples of monomers that can be used to form the "e" unit (and provide the corresponding values of R1 and X) include chloride 4-vinylbenzyl trimethyl ammonium, the 2-N-morpholinoethyl, methacrylate of 2-methacryloxyethylphosphonate, the acid 2-acrylamido-2-methylpropane sulfonic
Otros ejemplos de monómeros que pueden usarse para formar la unidad "f" (y proporcionar los correspondientes valores de R y L) incluyen 2-metoxi-vinilfenol, alcohol 4-vinilbencílico, 4-vinilfenol, 2,6-dihidroximetil-4-metoxiestireno, 3,5-dimetoxi-4-hidroxiestireno, cloruro de 2-hidroxi-3-metacriloxipropil trimetil amonio, metacrilato de 3-cloro-2-hidroxipropilo, metacrilato de 3-hidroxipropilo, metacrilato de 2-hidroxi-3-fenoxipropilo, mono-metacrilato de dietilenglicol, metacrilato de 2,3-dihidroxipropilo, glucósido de 2-metacriloxietilo, metacrilato de sorbitol, 2-metacriloxietil éster de caprolactona, metacrilato de 4-hidroxibutilo, metacrilato de 2-hidroxipropilo, 4-aminoestireno, 2-(iso-propilamino)etilestireno, ácido 4-N-(vinilbencil)aminobutírico, hidrocloruro de 3-(N-estirilmetil-2-aminoetilamino)-propiltrimetoxisilano, N-(3-metacriloxi-2-hidroxipropil)-3-aminopropiltrietoxisilano, ácido 4-vinilbenzoico, ácido 4-((3-metacriloxi)propoxi)benzoico, mono-(2-(metacriloxi)etil)ftalato.Other examples of monomers that can be used to form the unit "f" (and provide the corresponding R and L values) include 2-methoxy vinylphenol alcohol 4-vinylbenzyl, 4-vinylphenol, 2,6-dihydroxymethyl-4-methoxystyrene, 3,5-dimethoxy-4-hydroxystyrene, chloride 2-hydroxy-3-methacryloxypropyl trimethyl ammonium methacrylate 3-chloro-2-hydroxypropyl, 3-hydroxypropyl methacrylate, methacrylate 2-hydroxy-3-phenoxypropyl, diethylene glycol mono-methacrylate, methacrylate 2,3-dihydroxypropyl glycoside of 2-methacryloxyethyl, sorbitol methacrylate, 2-methacryloxyethyl ester of caprolactone, 4-hydroxybutyl methacrylate, methacrylate 2-hydroxypropyl, 4-amino styrene, 2- (iso-propylamino) ethylstyrene, acid 4-N- (vinylbenzyl) aminobutyric acid, hydrochloride from 3- (N-Styrylmethyl-2-aminoethylamino) -propyltrimethoxysilane, N- (3-methacryloxy-2-hydroxypropyl) -3-aminopropyltriethoxysilane, 4-vinylbenzoic acid, acid 4 - ((3-methacryloxy) propoxy) benzoic, mono- (2- (methacryloxy) ethyl) phthalate.
Otros ejemplos de monómeros que pueden usarse para formar la unidad "g" (y proporcionar los correspondientes valores de R_{2} e Y) incluyen derivados de acrilato (R_{2}=H) o metacrilato (R_{2}=metilo) en los que Y es COOR, y R es alquilo, cicloalquilo, aralquilo o alcarilo, o poli(dimetilsiloxano), ésteres de vinilo, vinilhalógenos, estireno o estirenos opcionalmente sustituidos.Other examples of monomers that can be used to form the unit "g" (and provide the corresponding R 2 and Y) values include acrylate derivatives (R 2 = H) or methacrylate (R2 = methyl) in which Y is COOR, and R is alkyl, cycloalkyl, aralkyl or alkaryl, or poly (dimethylsiloxane), vinyl esters, vinylhalogens, styrene or styrenes optionally substituted.
Tal como se ha indicado anteriormente, la Fórmula (I) describe estabilizantes de copolímeros de injerto aleatorio y de copolímeros de bloque. Los estabilizantes de copolímeros de injerto aleatorio útiles en esta invención presentan una cadena principal hidrofóbica y "brazos" hidrofílicos. A continuación se muestra una estructura típica presentada sin el grupo hidrofílico, que incluye una cadena principal de polimetil metacrilato que contiene metacrilato de metoxi-polietilenglicol y funciones de metacrilato de hidroxietilo. Esta estructura se ilustra como Fórmula III.As indicated above, the Formula (I) describes graft copolymer stabilizers randomized and block copolymers. The stabilizers of random graft copolymers useful in this invention have a main hydrophobic chain and hydrophilic "arms". TO Below is a typical structure presented without the hydrophilic group, which includes a polymethyl main chain methacrylate containing methacrylate of methoxy-polyethylene glycol and methacrylate functions of hydroxyethyl. This structure is illustrated as Formula III.
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En esta estructura, Z es un grupo hidrofílico
tal como metoxi-PEG en el que PEG
(polietilenglicol) indica un número de unidades de óxido de etileno
(C_{2}H_{4}O)_{q}. Alternativamente Z puede derivar de
un monómero que es otro éster de (met)acrilato o un derivado
de (met)acrilamida funcionalizada que contiene un grupo
hidrofílico tal como un sulfonato, por ejemplo ácido
2-acrilamido-2-metilpropano
sulfónico. También pueden usarse mezclas de grupos
Z.In this structure, Z is a hydrophilic group such as methoxy-PEG in which PEG (polyethylene glycol) indicates a number of units of ethylene oxide (C 2 H 4 O) q. Alternatively Z may be derived from a monomer that is another (meth) acrylate ester or a functionalized (meth) acrylamide derivative containing a hydrophilic group such as a sulfonate, for example 2-acrylamido-2-methylpropane sulfonic acid. Group mixtures can also be used.
Z.
L en la anterior estructura es un grupo
reticulante tal como -CO_{2}CH_{2}CH_{2}OH, en el monómero
hidroxietil
(met)acrilato (en donde R = H ó Me).
Alternativamente L puede derivar de un monómero que es otro éster
de (met)acrilato o derivado de (met)acrilamida
funcionalizado que contiene un grupo reticulante tal como el que se
encuentra en la metacrilamida de
N-(2-hidroxilpropilo) o un derivado de estirilo
sustituido que contiene un grupo reticulante tal como SH u OH ó NHA,
en donde A es hidrógeno o alquilo C_{1}-C_{4},
representado por la estructura
-C_{6}H_{4}-CH_{2}NH_{2}.L in the above structure is a crosslinking group such as -CO 2 CH 2 CH 2 OH, in the hydroxyethyl monomer
(met) acrylate (where R = H or Me). Alternatively, L may be derived from a monomer that is another (meth) acrylate ester or functionalized (meth) acrylamide derivative containing a crosslinking group such as that found in N- (2-hydroxylpropyl) methacrylamide or a derivative of substituted styryl containing a crosslinking group such as SH or OH or NHA, wherein A is hydrogen or C 1 -C 4 alkyl, represented by the structure -C 6 H 4 -CH 2 NH2.
Los valores de m oscilan entre aproximadamente 0,05 y 0,35 y preferiblemente entre 0,05 y 0,30, los valores de n oscilan entre 0,13 y 0,90 y preferiblemente entre 0,50 y 0,80, y los valores de p oscilan entre 0,02 y 0,20. Los polímeros son copolimeros de injerto aleatorio (peine) porque las unidades indicadas como m, n y p pueden distribuirse en cualquier orden en la cadena de la molécula. Cabe destacar que los restos -CO-Z forman los "brazos" hidrofílicos de los copolímeros de injerto aleatorio, y las unidades restantes forman la cadena principal hidrofóbica que también contiene los restos reticulantes L.The values of m range between about 0.05 and 0.35 and preferably between 0.05 and 0.30, the values of n range between 0.13 and 0.90 and preferably between 0.50 and 0.80, and p values range between 0.02 and 0.20. The polymers are random graft copolymers (comb) because the units indicated as m , n and p can be distributed in any order in the chain of the molecule. It should be noted that the -CO-Z residues form the hydrophilic "arms" of the random graft copolymers, and the remaining units form the hydrophobic main chain that also contains the crosslinking moieties L.
Cabe destacar que la fórmula (III) es una forma más específica de la Fórmula (I) excepto por el grupo del extremo, y que los monómeros enumerados antes con respecto a la fórmula (I), en donde -X tiene una estructura de carboxilo, pueden ser usados para proporcionar el grupo relevante -CO-Z de la fórmula (III).It should be noted that formula (III) is a form more specific to Formula (I) except for the end group, and that the monomers listed above with respect to formula (I), where -X has a carboxyl structure, they can be used to provide the relevant group -CO-Z of the formula (III).
En general, los copolimeros de injerto aleatorio para su utilización en esta invención pueden prepararse mediante métodos típicos conocidos de preparación de tensioactivos copoliméricos de injerto aleatorio o de materiales similares. Estos métodos incluyen (a) la polimerización de injerto de monómeros hidrofílicos a una cadena principal hidrofóbica, o (b) el proceso inverso al (a), o (c) la conversión química de monómeros adecuados que han sido copolimerizados con monómeros de cadena principal hidrofóbicos. Pueden fabricarse polímeros con propiedades tensioactivas similares a las de los copolímeros de injerto puede mediante la copolimerización aleatoria de monómeros hidrofílicos e hidrofóbicos.In general, random graft copolymers for use in this invention can be prepared by Typical known methods of surfactant preparation copolymers of random graft or similar materials. These methods include (a) monomer graft polymerization hydrophilic to a hydrophobic main chain, or (b) the process inverse to (a), or (c) the chemical conversion of suitable monomers which have been copolymerized with main chain monomers hydrophobic Polymers with properties can be manufactured surfactants similar to those of graft copolymers can by random copolymerization of hydrophilic monomers and hydrophobic
El método de preparación preferido para cualquier copolímeros de injerto o similar dado dependerá de la naturaleza y de las propiedades de los materiales de partida. Por ejemplo, las relaciones de reactividad entre determinados monómeros puede limitar la cantidad de un monómero hidrofílico que puede copolimerizar por vía radicálica con monómeros hidrofóbicos de cadena principal.The preferred method of preparation for any graft copolymers or similar given will depend on the nature and properties of the starting materials. By For example, the reactivity ratios between certain monomers can limit the amount of a hydrophilic monomer that can copolymerize by radical route with hydrophobic monomers of main chain
En la solicitud PCT WO 96/00251 se muestran algunos nuevos copolímeros de injerto anfipáticos y nuevos métodos de preparación.PCT application WO 96/00251 shows some new amphipathic graft copolymers and new methods of preparation.
Los copolímeros de bloque preferidos para su uso en la presente invención están compuestos de un bloque A hidrofílico, que a su vez está compuesto por un hidrófilo y/o un(os) monómero(s) hidrofílicos (-CH_{2}CR^{1}X-), es decir está unido a un bloque B hidrofóbico que está compuesto de monómero(s) hidrofóbico(s) copolimerizado(s) (-CH_{2}CR^{2}Y-) y de unidades reticulantes (-CH_{2}CH_{2}CRL-). Éstos se representan como Fórmula IV, que es una versión más específica de la fórmula (I).The preferred block copolymers for use in the present invention they are composed of a block A hydrophilic, which in turn is composed of a hydrophilic and / or a hydrophilic monomer (s) (-CH 2 CR 1 X-), that is, it is attached to a hydrophobic B block that is composed of copolymerized hydrophobic monomer (s) (-CH 2 CR 2 Y-) and crosslinking units (-CH 2 CH 2 CRL-). These are represented as Formula IV, which It is a more specific version of formula (I).
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El bloque hidrofílico A puede estar constituido por uno o más monómeros que dan lugar, tras polimerizar y opcionalmente someterse a alguna modificación química adicional, a polímeros solubles en agua. El grupo designado "hidrófilo" en la Fórmula (IV) tiene el mismo significado que se ha proporcionado antes con respecto a la Fórmula (I). Los monómeros pueden ser no iónicos o pueden estar cargados positiva o negativamente pero, como parte de la composición del tensioactivo, no deberían reaccionar con los materiales formadores de pared del aceite con el que se van a emplear los tensioactivos.The hydrophilic block A may be constituted by one or more monomers that give rise, after polymerization and optionally undergo some additional chemical modification, to water soluble polymers. The group designated "hydrophilic" in Formula (IV) has the same meaning as provided before with respect to Formula (I). The monomers may be no ionic or they may be positively or negatively charged but, as part of the surfactant composition should not react with the oil wall forming materials with which they leave to use the surfactants.
En la anterior Fórmula IV, los valores correspondientes a las unidades a y b oscilan entre aproximadamente 0,3 y aproximadamente 0,7, y los valores correspondientes a c y d oscilan entre aproximadamente 0,05 y aproximadamente 0,35, y preferiblemente entre aproximadamente 0,05 y aproximadamente 0,25 y entre aproximadamente 0,75 y aproximadamente 0,95, respectivamente. Preferiblemente, el valor de c se selecciona de tal modo que equilibre la hidrofobicidad del tensioactivo con la reactividad del grupo reticulante; un intervalo preferido para c se encuentra entre aproximadamente 0,1 y 0,25. Las unidades c y d (es decir, la unidad entre corchetes antes de los subíndices c y d respectivamente) comprenden la cadena principal hidrofóbica de los tensioactivos de copolimero de bloque y derivan, por ejemplo, de estructuras de acrilato o metacrilato o estirilo. La unidad d, por ejemplo, puede ser un derivado de acrilato (R_{2}=H) o metacrilato (R_{2}=metilo) en donde Y es COOR, y R es alquilo, cicloalquilo, aralquilo o alcarilo. La elección de Y determina la hidrofobicidad de esta unidad del tensioactivo. Por ejemplo, si Y es CO_{2}C_{8}H_{17} y R_{2} es hidrógeno o metilo, esta unidad del tensioactivo será muy hidrofóbica. Si por el contrario, Y es COOCH_{3} y R_{2} es hidrógeno, la unidad es menos hidrofóbica. Si d es una unidad estirilo (es decir, Y es fenilo y R_{2} es hidrógeno) la unidad será muy hidrofóbica.In the previous Formula IV, the values corresponding to units a and b range between about 0.3 and about 0.7, and the corresponding values ac and range between about 0.05 and about 0.35, and preferably between about 0.05 and about 0.25 and between about 0.75 and about 0.95, respectively. Preferably, the value of c is selected such that it balances the hydrophobicity of the surfactant with the reactivity of the crosslinking group; a preferred range for c is between about 0.1 and 0.25. Units c and d (ie, the unit in square brackets before subscripts c and d respectively) comprise the hydrophobic main chain of block copolymer surfactants and are derived, for example, from acrylate or methacrylate or styryl structures. The unit d, for example, can be a derivative of acrylate (R 2 = H) or methacrylate (R 2 = methyl) where Y is COOR, and R is alkyl, cycloalkyl, aralkyl or alkaryl. The choice of Y determines the hydrophobicity of this surfactant unit. For example, if Y is CO 2 C 8 H 17 and R 2 is hydrogen or methyl, this unit of the surfactant will be very hydrophobic. If, on the other hand, Y is COOCH 3 and R 2 is hydrogen, the unit is less hydrophobic. If d is a styryl unit (i.e., Y is phenyl and R2 is hydrogen) the unit will be very hydrophobic.
El grupo c contiene grupos reticulantes en el resto L y grupos ramificantes R (que normalmente son hidrógeno o metilo). Los grupos reticulantes del resto L son preferiblemente grupos funcionales de ésteres que son capaces de reaccionar con los agentes formadores de pared usados en la producción de microcápsulas tales como los isocianatos. Los grupos reticulantes L terminan preferiblemente en grupos reactivos tales como -OH, -SH, -CO_{2}H o -NHA en donde A es hidrógeno o alquilo C_{1}-C_{4}. Las unidades c preferidas incluyen aquellas derivadas de los monómeros hidroxietil metacrilato (R = metilo, L = COOCH_{2}CH_{2}OH), ácido metacrílico (R = metilo, L = -CO_{2}H), (mono-2-(metacriloiloxi)etil succinato (R = metilo, L = COOCH_{2}CH_{2}OCOCH_{2}CH_{2}-CO_{2}H), o 2-aminoetil metacrilato (R = metilo, L = COOCH_{2}CH_{2}NH_{2}).Group c contains crosslinking groups in the remainder L and branching groups R (which are usually hydrogen or methyl). The crosslinking groups of the moiety L are preferably functional groups of esters that are capable of reacting with the wall-forming agents used in the production of microcapsules such as isocyanates. The crosslinking groups L preferably terminate in reactive groups such as -OH, -SH, -CO 2 H or -NHA wherein A is hydrogen or C 1 -C 4 alkyl. Preferred c units include those derived from the hydroxyethyl methacrylate monomers (R = methyl, L = COOCH2CH2OH), methacrylic acid (R = methyl, L = -CO2H), (mono- 2- (methacryloxy) ethyl succinate (R = methyl, L = COOCH 2 CH 2 OCOCH 2 CH 2 -CO 2 H), or 2-aminoethyl methacrylate (R = methyl, L = COOCH 2 CH 2 NH 2).
Las unidades hidrofílicas que comprenden el bloque a son preferiblemente estructuras de metacrilato y el hidrófilo es un grupo tal como metoxi-PEG. El grupo X preferiblemente es un resto hidrofílico tal como el de yoduro de 2-(trimetilamonio)etil metacrilato, ácido 2-(N,N-dimetil-N-(2-metacriloxietil)amonio)etanoico, ácido 3-(N,N-dimetil-N-(2-metacriloxietil) amonio)propil-sulfónico o ácido estiren-4-sulfónico o ácido 2-acrilamido-2-metilpropano sulfónico (AMPS).The hydrophilic units comprising block a are preferably methacrylate structures and the hydrophilic is a group such as methoxy-PEG. The group X is preferably a hydrophilic moiety such as that of 2- (trimethylammonium) ethyl methacrylate iodide, 2- (N, N-dimethyl-N- (2-methacryloxyethyl) ammonium) ethanoic acid, 3- (N, N -dimethyl-N- (2-methacryloxyethyl) ammonium) propyl sulfonic acid or styrene-4-sulfonic acid or 2-acrylamido-2-methylpropane sulfonic acid (AMPS).
Los ejemplos de polímeros no iónicos solubles en agua adecuados para su utilización en el bloque a incluyen, entre otros, poli(óxido de etileno) ("PEO"), poli(acrilamida), poli(vinilpirrolidona) ("PVP"), poli(metil vinil éter). El PEO y el PVP no pueden usarse en formulaciones que contienen poliácidos que forman complejos con sus grupos funcionales. Los polímeros pueden presentar estructuras lineales o de peine. Polímeros tales como polietoxi (met)acrilato, poli(vinil alcohol), poli(etilen imina) y poli(vinil amina) contienen grupos reactivos que reaccionarían con isocianatos como los utilizados en los procesos de microencapsulación de poliurea, y no se prefieren para la construcción del bloque a.Examples of water-soluble nonionic polymers suitable for use in block a include, but are not limited to, poly (ethylene oxide) ("PEO"), poly (acrylamide), poly (vinyl pyrrolidone) ("PVP"), poly (methyl vinyl ether). PEO and PVP cannot be used in formulations containing polyacids that complex with their functional groups. The polymers can have linear or comb structures. Polymers such as polyethoxy (meth) acrylate, polyvinyl alcohol, poly (ethylene imine) and polyvinyl amine contain reactive groups that would react with isocyanates such as those used in polyurea microencapsulation processes, and are not preferred for block construction a .
Los ejemplos de monómeros cargados negativamente que pueden incluirse en estos polímeros incluyen, entre otros, aquellos fabricados a partir de (sales de) ácido acrílico, ácido metacrílico, ácido beta-carboxietilacrílico, succinato de mono-2-(metacriloiloxi)etilo, ácido 4-vinilbenzoico, ácido itacónico, ácido vinil sulfónico, metacrilato de 2-sulfoetilo, ácido 2-acrilamido-2-metilpropano sulfónico (AMPS) y ácido 4-estiren sulfónico. Nótese que no es preferible usar ácido poliacrílico en combinación con cadenas principales de metoxi-PEG ya que se producirá una asociación entre ellos. Sin embargo, el ácido (meta)acrílico podría usarse como componente de las secciones hidrofóbicas de estos tensioactivos ya que estaría presente en cantidades comparativamente menores.Examples of negatively charged monomers which can be included in these polymers include, among others, those made from (salts of) acrylic acid, acid methacrylic, beta-carboxyethyl acrylic acid, mono-2- (methacryloxy) ethyl succinate, 4-vinylbenzoic acid, itaconic acid, vinyl acid sulfonic acid, 2-sulfoethyl methacrylate, acid 2-acrylamido-2-methylpropane sulfonic acid (AMPS) and 4-styrene sulfonic acid. Note that it is not preferable to use polyacrylic acid in combination with main chains of methoxy-PEG since it It will produce an association between them. However, the acid (meta) acrylic could be used as a component of hydrophobic sections of these surfactants as it would be present in comparatively smaller amounts.
Los ejemplos de monómeros cargados negativamente que pueden ser incluidos en estos polímeros incluyen, entre otros, aquellos fabricados a partir de sales de dialildimetil amonio, sales cuaternarias de metacrilato de dimetilaminoetil (DMAEMA) y de acrilato de dimetilaminoetil.Examples of negatively charged monomers which can be included in these polymers include, among others, those made from diallyldimethyl ammonium salts, quaternary salts of dimethylaminoethyl methacrylate (DMAEMA) and of dimethylaminoethyl acrylate.
El bloque hidrofóbico B puede obtenerse a partir de uno o más monómeros que al polimerizar dan lugar a un polímero insoluble en agua que puede adsorberse fuertemente a la superficie de la fase discontinua. Los ejemplos de monómeros adecuados incluyen, entre otros, ésteres de acrilato, ésteres de metacrilato, ésteres de vinilo, halógenos de vinilo, estireno o estirenos opcionalmente sustituidos.The hydrophobic block B can be obtained from of one or more monomers that polymerize give rise to a polymer insoluble in water that can be strongly adsorbed to the surface of the discontinuous phase. Examples of suitable monomers include, among others, acrylate esters, methacrylate esters, vinyl esters, vinyl halogens, styrene or styrenes optionally substituted.
Las unidades reticulantes puede ser co-polimerizadas en una relación molar deseada con respecto a los monómeros del bloque hidrofóbico B. Las relaciones típicas varían entre dos y diez unidades de monómero hidrofóbico frente a una unidad reticulante. La relación elegida depende de los pesos moleculares y del equilibrio hidrofílico-hidrofóbico de las unidades hidrofóbicas y reticulantes. La estructura de los agentes reticulantes depende de la química de reticulación entre el tensioactivo y los componentes contenidos dentro o sobre la fase discontinua.The crosslinking units can be co-polymerized in a desired molar ratio with with respect to the monomers of the hydrophobic block B. The relationships typical vary between two and ten units of hydrophobic monomer in front of a crosslinking unit. The relationship chosen depends on the molecular and balance weights hydrophilic-hydrophobic hydrophobic units and crosslinkers. The structure of crosslinking agents depends of the crosslinking chemistry between the surfactant and the components contained within or on the discontinuous phase.
El grupo reticulante del tensioactivo polimérico reactivo reacciona con una sustancia disuelta en la fase líquida discontinua (pareja de reacción). En el proceso de producción de microcápsulas, la pareja de reacción será el monómero o prepolímero que va a formar la pared de la microcápsula. Sin embargo, una emulsión fabricada de acuerdo con la presente invención puede implicar un abanico mayor de parejas de reacción disueltas en la fase líquida discontinua y capaces de reaccionar con el grupo reticulante del tensioactivo polimérico reactivo.The crosslinking group of the polymeric surfactant reagent reacts with a substance dissolved in the liquid phase discontinuous (reaction couple). In the production process of microcapsules, the reaction partner will be the monomer or prepolymer that will form the wall of the microcapsule. However, a Emulsion manufactured in accordance with the present invention can involve a larger range of dissolved reaction partners in the discontinuous liquid phase and able to react with the group crosslinker of the reactive polymeric surfactant.
Se conocen muchos tipos de química de reticulado. Por ejemplo, cuando el resto funcional reticulante L termina en un grupo reactivo hidroxilo o tiol, las parejas de reacción adecuadas pueden presentar como grupo reactivo correspondiente, por ejemplo, un isocianato, un éster o un epóxido. Cuando el resto funcional reticulante L termina en un grupo reactivo amino, las parejas de reacción adecuadas pueden presentar como grupo reactivo correspondiente, por ejemplo, un isocianato, un acetoacetoxi, un aldehído, un acrilato, una vinilsulfona y un epóxido. Cuando el resto funcional reticulante L termina en un grupo reactivo ácido, las parejas de reacción adecuadas pueden presentar como grupo reactivo correspondiente, por ejemplo, un isocianato, una aziridina y una carbodiimida. Las combinaciones preferidas reticulante/pareja de esta invención incluyen hidroxilo-isocianato, amina-isocianato y ácido-carbodiimida.Many types of chemistry are known from crosslinked For example, when the functional crosslinking moiety L ends in a hydroxyl or thiol reactive group, the pairs of Suitable reaction may present as reactive group corresponding, for example, an isocyanate, an ester or an epoxide. When the functional crosslinking moiety L ends in a group amino reagent, suitable reaction partners may present as the corresponding reactive group, for example, an isocyanate, a acetoacetoxy, an aldehyde, an acrylate, a vinyl sulfone and a epoxide When the functional crosslinking moiety L ends in a acid reactive group, suitable reaction partners can present as a corresponding reactive group, for example, a isocyanate, an aziridine and a carbodiimide. Combinations Preferred crosslinker / couple of this invention include hydroxyl isocyanate, amine isocyanate and Carbodiimide acid.
El grupo o grupos reticulantes pueden reaccionar con una o más parejas de reacción contenidas en la fase discontinua. La pareja de reacción puede contener más de un tipo de grupo funcional, capaz de reaccionar con los grupos reticulantes reactivos del tensioactivo polimérico. La fase discontinua también puede contener sustancias que no reaccionan con los grupos reticulantes del tensioactivo pero que son capaces por sí mismas de dar lugar a una polimerización interfacial.The crosslinking group or groups may react with one or more reaction partners contained in the phase discontinuous The reaction partner may contain more than one type of functional group, capable of reacting with crosslinking groups reagents of the polymeric surfactant. The discontinuous phase too may contain substances that do not react with groups surfactant crosslinkers but which are capable of lead to interfacial polymerization.
La relación de (a) la pareja de reacción disuelta en la fase líquida discontinua y que sufre una reacción interfacial con (b) el resto de los componentes de la fase discontinua determina la naturaleza de la estructura interfacial resultante. En un extremo, la estructura puede ser un entramado de polímero poco consistente que mantiene la integridad de la fase discontinua de la formulación pero que no constituye una barrera cuando se separa de la fase continua. En este caso, tras pulverizar y secar, los componentes de la fase discontinua son liberados inmediatamente. En el otro extremo, la estructura puede proporcionar una barrera robusta y sustancial tal como la de las microcápsulas que libera lentamente los componentes de la fase discontinua cuando la formulación es pulverizada y secada. La eficacia de la barrera es función de una serie de factores que incluyen el espesor de la barrera, el tamaño de partícula, el gradiente de concentraciones de la sustancia desde el interior al exterior de la cápsula y la permeabilidad de la sustancia a través de la barrera. Los especialistas en la técnica apreciarán que la eficacia de la barrera puede modificarse ampliamente variando dichos parámetros. La naturaleza del material interfacial y el grado de reticulado tiene un efecto muy significativo. En general, sin embargo, los siguientes indicios indican estructuras interfaciales generales. En relaciones de aproximadamente 3% p/p e inferiores de estructura (pared) interfacial con la fase discontinua, se obtienen generalmente barreras pobres y físicamente débiles. En relaciones de aproximadamente 8% p/p y superiores se pueden obtener barreras sustanciales. Las emulsiones estables de esta invención están hechas típicamente con un 4% p/p y menos de material interfacial con la fase discontinua. Las microcápsulas de esta invención están hechas típicamente con un 10% p/p de material interfacial con la fase discontinua.The relationship of (a) the reaction partner dissolved in the discontinuous liquid phase and undergoing a reaction interfacial with (b) the rest of the phase components discontinuous determines the nature of the interfacial structure resulting. At one end, the structure can be a framework of inconsistent polymer that maintains phase integrity discontinuous formulation but not a barrier when it separates from the continuous phase. In this case, after spraying and dry, the components of the discontinuous phase are released immediately. At the other end, the structure can provide a robust and substantial barrier such as that of microcapsules that slowly releases phase components discontinuous when the formulation is sprayed and dried. The Barrier effectiveness is a function of a number of factors that include the thickness of the barrier, the particle size, the gradient of concentrations of the substance from the inside to outside of the capsule and the permeability of the substance through of the barrier. Those skilled in the art will appreciate that the Barrier effectiveness can be modified widely by varying these parameters. The nature of the interfacial material and the degree of crosslinking has a very significant effect. In general, however, the following indications indicate structures General Interfacials In ratios of approximately 3% p / p e lower structure (wall) interfacial with the phase discontinuous, poor and physical barriers are generally obtained weak. In ratios of approximately 8% w / w and above, They can get substantial barriers. The stable emulsions of This invention is typically made with 4% w / w and less than interfacial material with the discontinuous phase. The microcapsules of This invention is typically made with 10% w / w material. Interfacial with the discontinuous phase.
La funcionalidad de la sustancia disuelta en la
fase discontinua, y capaz de reaccionar con los grupos reticulantes
del tensioactivo, de forma adecuada es igual o superior a dos. La
invención no está limitada por la estructura de la sustancia siempre
que la sustancia sea fácilmente soluble en la fase discontinua y
reaccione con los grupos
reticulantes.The functionality of the substance dissolved in the discontinuous phase, and capable of reacting with the cross-linking groups of the surfactant, suitably is equal to or greater than two. The invention is not limited by the structure of the substance as long as the substance is easily soluble in the discontinuous phase and reacts with the groups.
crosslinkers
Así, por ejemplo, cuando la fase discontinua
contiene isocianatos, los grupos reticulantes contienen uno o más
grupos funcionales capaces de reaccionar con isocianato. Estos
grupos pueden ser, por ejemplo, amino, hidroxilo, tiol o carboxilo
(sustituidos). Los grupos hidroxilo y amino son los preferidos. Los
más adecuados son los grupos amino primarios y secundarios. Los
grupos amino terciarios pueden catalizar reacciones de isocianato
pero normalmente no forman productos de reacción estables. Cuando
hay presente más de un grupo funcional X, los grupos pueden ser
iguales o diferentes. Las reacciones con isocianatos se ilustran en
la presente memoria usando estructuras
genéricas.Thus, for example, when the discontinuous phase contains isocyanates, the crosslinking groups contain one or more functional groups capable of reacting with isocyanate. These groups can be, for example, amino, hydroxyl, thiol or carboxyl (substituted). Hydroxyl and amino groups are preferred. The most suitable are the primary and secondary amino groups. Tertiary amino groups can catalyze isocyanate reactions but usually do not form stable reaction products. When more than one functional group X is present, the groups may be the same or different. Reactions with isocyanates are illustrated herein using structures.
generic.
Se pueden introducir grupos carboxílicos usando, por ejemplo, mono-2-(metacriloiloxi)etil succinato, ácido acrílico, ácido metacrílico, ácido beta-carboxietilacrílico, ácido 4-vinilbenzoico y ácido itacónico. Se puede lograr una adsorción mejorada a la interfase aceite-agua formando la emulsión a un pH por encima del pKa del ácido, es decir, en forma de sal, lo que favorece la solubilidad en agua, y a continuación reduciendo el pH hasta por debajo del pKa del ácido, lo que reducirá la solubilidad en agua.Carboxylic groups can be introduced using, for example, mono-2- (methacryloxy) ethyl succinate, acrylic acid, methacrylic acid, acid beta-carboxyethyl acrylic acid 4-vinylbenzoic acid and itaconic acid. Can be achieved an improved adsorption to the oil-water interface forming the emulsion at a pH above the acid pKa, it is say, in salt form, which favors water solubility, and to then reducing the pH to below the acid pKa, which which will reduce water solubility.
Los ácidos carboxílicos reaccionan con isocianatos para formar anhídridos mixtos que eliminan rápidamente dióxido de carbono con la formación de amidas carboxílicas:The carboxylic acids react with isocyanates to form mixed anhydrides that quickly eliminate Carbon dioxide with the formation of carboxylic amides:
RNCO\ +\ R^{1}CO_{2}H \rightarrow [RNHCOOCOR^{1}] \rightarrow R^{1}CONHR\ +\ CO_{2}RNCO \ + \ R 1 CO 2 H → [RNHCOOCOR 1]? R 1 CONHR \ + \ CO 2
Se pueden introducir grupos hidroxilo usando metacrilato de hidroxietilo, N-(2-hidroxipropil)metacrilamida o monoetacrilato de poli(etilen glicol)_{n}. Se pueden introducir grupos amino usando hidrocloruro de 2-aminoetil metacrilato, hidrocloruro de N-(3-aminopropil)metacrilamida o metacrilato de 2-(terc-butilamino)etilo. Los grupos tiol, hidroxilo y amino reaccionan con isocianatos para formar, respectivamente, enlaces tiocarbamato, uretano y urea:Hydroxyl groups can be introduced using hydroxyethyl methacrylate, N- (2-hydroxypropyl) methacrylamide or poly (ethylene glycol) n monoethacrylate. Can be introduce amino groups using hydrochloride of 2-aminoethyl methacrylate hydrochloride N- (3-aminopropyl) methacrylamide or methacrylate of 2- (tert-butylamino) ethyl. Thiol groups, hydroxyl and amino react with isocyanates to form, respectively, thiocarbamate, urethane and urea bonds:
enlace tiocarbamatoRNCO\ +\ R^{1}SH \rightarrow RNHCO-S-R^{1}{}\hskip0,05cmlink thiocarbamate RNCO \ + \ R1 SH \ rightarrow RNHCO-S-R1 {} \ 0.05cm
enlace uretanoRNCO\ +\ R^{1}H \rightarrow RNHCO-O-R^{1}{}\hskip0,16cmlink urethane RNCO \ + \ R 1 H → RNHCO-O-R1 {} \ hskip0.16cm
enlace ureaRNCO\ +\ R^{1}NH \rightarrow RNHCO-N-R^{1}link ureaRNCO \ + \ R1 NH \ rightarrow RNHCO-N-R1
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La naturaleza de los grupos reticulantes puede alterarse, o los grupos reticulantes pueden introducirse mediante una post-reacción del copolímero. Por ejemplo, los grupos carboxílicos pueden ser iminados para fabricar peines de poliimina.The nature of crosslinking groups may be altered, or crosslinking groups can be introduced by a post-reaction of the copolymer. For example, the carboxylic groups can be imitated to make combs of polyimine
-CO_{2}H\ +\ etilenimina \rightarrow -CO_{2}-[CH_{2}CH_{2}NH]_{n}-H-CO_ {2} H \ + \ ethyleneimine \ rightarrow -CO 2 - [CH 2 CH 2 NH] n -H
Los grupos amino reaccionan con isocianatos del modo descrito anteriormente.The amino groups react with isocyanates of mode described above.
La reactividad del grupo funcional con el isocianato influye en la velocidad a la que el tensioactivo se une a los reactivos en/sobre la fase discontinua. Por ejemplo, normalmente los isocianatos reaccionan mucho más rápido que las aminas con alcoholes o ácidos.The reactivity of the functional group with the Isocyanate influences the rate at which the surfactant binds to the reagents in / on the discontinuous phase. For example, normally isocyanates react much faster than amines with alcohols or acids.
El tensioactivo polimérico puede contener una unidad reticulante capaz de reaccionar con un agente de acoplamiento que está contenido dentro de la fase discontinua de aceite o que se añade a través de la fase acuosa después de la formación de la emulsión aceite-en-agua, y en donde el agente añadido también es capaz de reaccionar con isocianato en la fase aceite. Este planteamiento requiere que el tensioactivo reactivo se ligue irreversiblemente a la interfase de aceite antes de la adición del agente de acoplamiento.The polymeric surfactant may contain a crosslinking unit capable of reacting with an agent of coupling that is contained within the discontinuous phase of oil or that is added through the aqueous phase after the emulsion formation oil-in-water, and where the agent added is also able to react with isocyanate in the phase oil. This approach requires that the reactive surfactant be irreversibly link to the oil interface before the coupling agent addition.
Las aziridinas multifuncionales tales como CX-100, disponibles en Avecia NeoResins (fórmula estructural mostrada más adelante, m=3), se pueden usar como agente de acoplamiento cuando se incorporan monómeros ácidos al tensioactivo polimérico. Las aziridinas reaccionan con isocianatos y con grupos carboxi en la forma ácida libre, pero no en la forma de sal.Multifunctional aziridines such as CX-100, available in Avecia NeoResins (formula structural shown below, m = 3), can be used as agent coupling when acidic monomers are incorporated into polymeric surfactant. Aziridines react with isocyanates and with carboxy groups in the free acid form, but not in the form of salt.
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Las poli(carbodiimidas) tales como CX-300, disponibles en Avecia NeoResins, pueden usarse como agente de acoplamiento cuando se usan monómeros ácidos como grupos reticulantes. Convencionalmente se cree que la reacción entre el ácido y la carbodiimida da como resultado tres tipos de productos tal como se ilustra más adelante. Los productos de N-acil urea y de urea son estables mientras que el anhídrido puede hidrolizarse para dar dos ácidos carboxílicos.Poly (carbodiimides) such as CX-300, available at Avecia NeoResins, can be used as a coupling agent when acidic monomers are used as crosslinking groups. Conventionally it is believed that the reaction between acid and carbodiimide results in three types of products as illustrated below. The products of N-acyl urea and urea are stable while the Anhydride can be hydrolyzed to give two carboxylic acids.
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Los copolímeros de bloque pueden prepararse mediante los métodos usados habitualmente hoy día para la preparación de dichos materiales. Éstos tienden a implicar una polimerización aniónica viva o una polimerización de transferencia de grupo. Las condiciones de preparación para estos métodos son muy exigentes, por ejemplo, necesidad de temperaturas bajas, uso de disolventes rigurosamente anhidros y de reactivos extremadamente puros. Adicionalmente, el uso de monómeros funcionales requiere a menudo el empleo de química de grupos protectores.Block copolymers can be prepared by the methods commonly used today for Preparation of such materials. These tend to involve a live anionic polymerization or transfer polymerization of group. The preparation conditions for these methods are very demanding, for example, need for low temperatures, use of rigorously anhydrous solvents and extremely reagent cigars Additionally, the use of functional monomers requires often the use of chemistry of protective groups.
Recientemente, la aparición de un nuevo procedimiento, la polimerización radicálica de transferencia atómica (ATRP, del inglés "atom transfer radical polymerisation") proporciona un sistema que permite el control sobre la composición y la longitud del bloque. Este método es tolerante con respecto al tipo de monómero [estireno y derivados (met)-acrílicos], a la pureza, a la presencia de agua, y a menudo el uso de monómeros funcionales no requiere química de protección/desprotección.Recently, the appearance of a new procedure, radical transfer polymerization atomic (ATRP) polymerisation ") provides a system that allows control about the composition and length of the block. This method is tolerant with respect to the type of monomer [styrene and derivatives (met) -acrylics], to purity, to the presence of water, and often the use of functional monomers does not require protection / deprotection chemistry.
Un sistema para llevar a cabo la ATRP es descrito por Coca y col. en J Polym Sci: Part A Polym Chem, Vol. 36,1417-1424 (1998). La ATRP emplea un haluro de Cu(I), que reacciona con ligandos (a menudo bidentados) para formar un complejo "CuX/2L". Se usan iniciadores halogenados para la polimerización. El complejo de Cu(I) activa de forma reversible cadenas poliméricas latentes (y el iniciador) mediante transferencia de los grupos finales de halógeno tal como se muestra en el Esquema 1.A system for carrying out the ATRP is described by Coca et al. in J Polym Sci: Part A Polym Chem , Vol. 36,1417-1424 (1998). The ATRP uses a Cu (I) halide, which reacts with ligands (often bidentate) to form a "CuX / 2L" complex. Halogenated initiators are used for polymerization. The Cu (I) complex reversibly activates latent polymer chains (and the initiator) by transferring the halogen end groups as shown in Scheme 1.
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Esquema 1Scheme one
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En el caso de algunos de los anteriores copolímeros de bloque, el bloque hidrofílico A puede ser introducido a partir de un macro-iniciador de estructura definida [típicamente Z-OCOCMe_{2}Br] que se extiende con cantidades apropiadas de monómeros hidrofóbicos (CH_{2}=CR_{2}Y) y reticulantes (CH_{2}=CRL). Alternativamente, o además de lo anterior, el iniciador (que puede no ser un macro-iniciador) puede extender su cadena con un monómero hidrofílico (CH_{2}=CR_{1}X) para generar el bloque A y por tanto con cantidades apropiadas de monómeros hidrofóbicos (CH_{2}=CR_{2}Y) y reticulantes (CH_{2}=CRL) para generar el bloque B (o alternativamente los grupos CH_{2}=CR_{1}X, CH_{2}=CR_{2}Y, y CH_{2}=CRL pueden ser copolimerizados aleatoriamente para formar copolímeros de injerto).In the case of some of the above block copolymers, hydrophilic block A can be introduced from a macro-initiator of defined structure [typically Z-OCOCMe_ {2} Br] that extends with appropriate amounts of hydrophobic monomers (CH2 = CR2Y) and crosslinkers (CH2 = CRL). Alternatively, or in addition to the above, the initiator (which may not be a macro-initiator) you can extend your chain with a hydrophilic monomer (CH2 = CR1X) to generate the block A and therefore with appropriate amounts of monomers hydrophobic (CH2 = CR2Y) and crosslinkers (CH2 = CRL) to generate block B (or alternatively groups CH 2 = CR 1 X, CH 2 = CR 2 Y, and CH 2 = CRL can be randomly copolymerized to form copolymers of graft).
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El resto hidrofílico [Z-OCOCMe_{2}-CH_{2}CR^{1}X-] puede tener Z como un alquilo C_{1}-C_{3} o un grupo metoxi-PEG.Hydrophilic residue [Z-OCOCMe 2 -CH 2 CR 1 X-] it can have Z as a C 1 -C 3 alkyl or a Methoxy-PEG group.
Los monómeros vinílicos (CH_{2}=CR_{1}X) que conforman la(s) unidad(es) hidrofílicas pueden ser monómeros sencillos o mixtos seleccionados de, entre otros, metoxi-PEG-(met)acrilato, acrilamida, vinil pirrolidona, metacrilato de sulfoetilo, ácido 2-acrilamido-2-metilpropano sulfónico, ácido 4-estireno sulfónico, sales cuaternarias de metacrilato de dimetilaminoetilo (DMAEMA) y de acrilato de dimetilaminoetilo o DMAEMA a pHs ácidos. Los monómeros preferidos incluyen ioduro de metacrilato de 2-(trimemilamono)etilo, ácido 2-(N,N-dimetil-N-(2-metacriloxietil)amonio)etanoico, ácido 3-(N,N-dimetil-N-(2-metacriloxietil) amonio)propil-sulfónico o ácido estireno-4-sulfónico.The vinyl monomers (CH2 = CR1X) that make up the hydrophilic unit (s) can be single or mixed monomers selected from, among others, methoxy-PEG- (meth) acrylate, acrylamide, vinyl pyrrolidone, sulfoethyl methacrylate, acid 2-acrylamido-2-methylpropane sulfonic acid, 4-styrene sulfonic acid, salts quaternary dimethylaminoethyl methacrylate (DMAEMA) and dimethylaminoethyl acrylate or DMAEMA at acidic pHs. Monomers Preferred include methacrylate iodide of 2- (trimethylammonium) ethyl, acid 2- (N, N-dimethyl-N- (2-methacryloxyethyl) ammonium) ethanoic acid, acid 3- (N, N-dimethyl-N- (2-methacryloxyethyl) ammonium) propyl sulfonic acid styrene-4-sulfonic.
El bloque hidrofóbico -[CH_{2}CYR^{2}]-
puede estar constituido por monómeros sencillos o mixtos
seleccionados de la lista anterior. La(s) unidad(es)
reticulante(s) -[CH_{2}CLR]- pueden ser monómeros
sencillos o mixtos seleccionados de la lista anterior. El peso
molecular total óptimo y los tamaños óptimos de los bloques de los
tensioactivos dependerá de la naturaleza de los monómeros y del
ingrediente activo empleado en el proceso. Los pesos moleculares
oscilarán en general entre aproximadamente 1.000 y aproximadamente
20.000. Los pesos moleculares preferidos se encuentran entre
aproximadamente 5.000 y aproximadamente 20.000. Los grupos
reticulantes se incorporan en un nivel inferior al 100% al
tensioactivo, preferiblemente entre aproximadamente el 2 y
aproximadamente el 20% molar del bloque hidrofóbico b. La
naturaleza del tensioactivo polimérico determinará el medio en el
que se puede fabricar y usar. Éste variará entre disolventes no
polares tales como el xileno y disolventes polares tales como el
agua. Aunque los tensioactivos que tienen algo de solubilidad tanto
en la fase discontinua como en la fase continua son adecuados para
su utilización en esta invención, se prefieren los tensioactivos que
tienen una solubilidad limitada en el seno de la fase continua y
que se adsorben fuertemente en la interfase de la fase discontinua.
Los monómeros hidrofóbicos descritos antes como unidades
CH_{2}=CRY se adhieren fuertemente de forma general a la fase
discontinua. El metacrilato de metilo es adecuadamente hidrofóbico,
mientras que el acilato de butilo y el estireno son incluso
más
hidrofóbicos.The hydrophobic block - [CH 2 CYR 2] - may be composed of single or mixed monomers selected from the above list. The crosslinking unit (s) - [CH 2 CLR] - can be single or mixed monomers selected from the above list. The optimal total molecular weight and optimal block sizes of the surfactants will depend on the nature of the monomers and the active ingredient used in the process. Molecular weights will generally range between about 1,000 and about 20,000. Preferred molecular weights are between about 5,000 and about 20,000. The crosslinking groups are incorporated at a level below 100% to the surfactant, preferably between about 2 and about 20 mole% of the hydrophobic block b . The nature of the polymeric surfactant will determine the medium in which it can be manufactured and used. This will vary between non-polar solvents such as xylene and polar solvents such as water. Although surfactants that have some solubility both in the discontinuous phase and in the continuous phase are suitable for use in this invention, surfactants that have limited solubility within the continuous phase and that are strongly adsorbed in the continuous phase are preferred. interphase of the discontinuous phase. The hydrophobic monomers described above as CH2 = CRY units adhere strongly in general to the discontinuous phase. Methyl methacrylate is adequately hydrophobic, while butyl acylate and styrene are even more
hydrophobic
Los polímeros proporcionan la introducción de estructuras controladas que presentan ventajas. Los polímeros obtenidos mediante polimerización radicálica controlada generalmente presentan menores polidispersidades que otros polímeros comparables obtenidos mediante métodos radicálicos convencionales. Por tanto, el control minimiza la cantidad de cola de peso molecular bajo. La fuerza de la adsorción de los tensioactivos a una fase discontinua acuosa depende del número de unidades hidrofóbicas del tensioacitvo que están disponibles para la adsorción. Asumiendo una composición comparable en el intervalo de pesos moleculares, las cadenas de mayor peso molecular tendrán relativamente más unidades hidrofóbicas y tenderán a unirse más fuertemente que las cadenas de bajo peso molecular. De este modo, para la relación mínima efectiva de tensioactivo a fase discontinua, se minimiza la cantidad de material "no ligado" en la fase continua. Así, se minimiza o se elimina el material que podría actuar como vehículo para el fenómeno de "Ostwald ripening". Esta metodología proporciona varios beneficios: (1) El tensioactivo ligado será difícil de separar físicamente de la interfase de la fase discontinua, específicamente una gota de emulsión líquida o la superficie de una partícula de microcápsula. Esto mejora enormemente la eficacia de la acción del tensioactivo y permite la preparación de formulaciones robustas. (2) Una carga seleccionada en el polímero tensioactivo puede ligarse a la interfase de la fase discontinua. Esto permite continuar con la elaboración, por ejemplo, el uso de la carga para controlar la heterofloculación. (3) Grupos funcionales apropiados cargados, o dentro del tensioactivo ligado, podrían reaccionar con un monómero, oligómero o polímero añadido a través de la fase continua. De este modo podría introducirse un recubrimiento de barrera en la fase individual que podría ser una gota de emulsión líquida o una partícula tal como una microcápsula.Polymers provide the introduction of controlled structures that have advantages. Polymers obtained by controlled root polymerization they generally have lower polydispersities than other polymers Comparable obtained by conventional root methods. Therefore, the control minimizes the amount of tail weight low molecular The adsorption force of the surfactants to an aqueous discontinuous phase depends on the number of units hydrophobic surfactant that are available for adsorption. Assuming a comparable composition in the range of molecular weights, the chains of greater molecular weight will have relatively more hydrophobic units and will tend to join more strongly than low molecular weight chains. In this way, for the minimum effective ratio of surfactant to phase discontinuous, the amount of "unbound" material is minimized In the continuous phase. Thus, the material that is minimized or eliminated could act as a vehicle for the phenomenon of "Ostwald ripening ". This methodology provides several benefits: (1) The bound surfactant will be difficult to physically separate from the interphase of the discontinuous phase, specifically a drop of liquid emulsion or the surface of a microcapsule particle. This greatly improves the effectiveness of the action of the surfactant and It allows the preparation of robust formulations. (2) A charge selected in the surfactant polymer can be linked to the interphase of the discontinuous phase. This allows you to continue with the elaboration, for example, the use of the load to control the heterofloculation (3) Appropriate functional groups loaded, or inside the bound surfactant, they could react with a monomer, oligomer or polymer added through the continuous phase. Of this mode could introduce a barrier coating in the phase individual that could be a drop of liquid emulsion or a particle such as a microcapsule.
Por tanto, al preparar emulsiones estables o de
microcápsulas mediante los procesos mencionados anteriormente, el
polímero preferiblemente es algo soluble o dispersable en la fase
continua, que en la mayoría de los casos es la fase acuosa. En
dichos procesos, el aceite usado para aplicaciones de
microencapsulación contiene el material que va a ser encapsulado y
el(los) material(es) formador(es) de pared se
dispersa(n) en agua usando los polímeros reactivos de la
presente invención. Para aplicaciones de emulsión, la sustancia
capaz de reaccionar con los grupos reticulantes estará contenida de
forma similar en la fase aceite, que generalmente también contendrá
un ingrediente activo tal como un ingrediente activo agroquímico que
puede estar disuelto o disperso en la fase aceite líquida. Por
tanto, el tensioactivo está en contacto íntimo con la interfase de
aceite. Los grupos reactivos del tensioactivo son inducidos para
reaccionar con la(s) sustancia(s) capaces de
reaccionar con los grupos reticulantes del tensioactivo. Cuando
estos materiales son formadores de pared pueden ser polimerizados
simultánea o secuencialmente para formar la pared de la
microcápsula.Therefore, when preparing stable or microcapsule emulsions by the processes mentioned above, the polymer is preferably somewhat soluble or dispersible in the continuous phase, which in most cases is the aqueous phase. In such processes, the oil used for microencapsulation applications contains the material to be encapsulated and the wall-forming material (s) are dispersed in water using the reactive polymers of the present invention. For emulsion applications, the substance capable of reacting with the crosslinking groups will be similarly contained in the oil phase, which will generally also contain an active ingredient such as an agrochemical active ingredient that may be dissolved or dispersed in the liquid oil phase. Therefore, the surfactant is in intimate contact with the oil interface. The reactive groups of the surfactant are induced to react with the substance (s) capable of reacting with the crosslinking groups of the surfactant. When these materials are wall-forming they can be polymerized simultaneously or sequentially to form the wall of the
microcapsule
Los polímeros pueden utilizarse como tensioactivos y/o como coloides protectores en procesos de polimerización interfacial para formar emulsiones estables o microcápsulas provocando la polimerización/y la reacción en algunos casos) de los ingredientes contenidos en la emulsión. En un tipo de proceso de polimerización o condensación interfacial, se ponen en contacto monómeros de las fases acuosa y oleaginosa en la interfase aceite/agua, donde reaccionan por condensación para formar la pared de la microcápsula. Esto se describe, por ejemplo, en la Patente de EE.UU. N° 4.280.833. En otro tipo de reacción de polimerización, generalmente denominada condensación interfacial in situ, todos los monómeros o prepolímeros formadores de pared están contenidos en la fase discontinua. A continuación ésta se dispersa en una fase continua que contiene las activaciones superficiales. Normalmente en estos casos la fase discontinua es una fase orgánica u oleaginosa y la fase continua es una fase acuosa. Sin embargo, la formación de emulsiones agua/aceite no es rara en este tipo de proceso de microencapsulación, en cualquier caso, la fase discontinua se dispersa en forma de gotas discretas a través de la fase continua por medio de una emulsión. Se forma una interfase entre las dos fases. Calentando la emulsión y controlando el pH se puede iniciar la condensación in situ de los materiales formadores de pared y la maduración de los polímeros en la interfase. Los tensioactivos para su utilización en esta invención reaccionarán con los materiales formadores de pared antes o durante la etapa de polimerización. El resultado es una suspensión de microcápsulas en la fase continua en la que las microcápsulas tienen tensioactivos de la presente invención ligados a través de grupos reticulantes.The polymers can be used as surfactants and / or as protective colloids in interfacial polymerization processes to form stable emulsions or microcapsules causing polymerization / and reaction in some cases) of the ingredients contained in the emulsion. In one type of interfacial polymerization or condensation process, monomers of the aqueous and oil phases are brought into contact at the oil / water interface, where they react by condensation to form the microcapsule wall. This is described, for example, in US Pat. No. 4,280,833. In another type of polymerization reaction, generally called in situ interfacial condensation, all wall-forming monomers or prepolymers are contained in the discontinuous phase. This is then dispersed in a continuous phase that contains the surface activations. Normally in these cases the discontinuous phase is an organic or oleaginous phase and the continuous phase is an aqueous phase. However, the formation of water / oil emulsions is not uncommon in this type of microencapsulation process, in any case, the discontinuous phase is dispersed in the form of discrete drops through the continuous phase by means of an emulsion. An interface is formed between the two phases. By heating the emulsion and controlling the pH, in situ condensation of the wall-forming materials and the maturation of the polymers at the interface can be initiated. The surfactants for use in this invention will react with the wall forming materials before or during the polymerization step. The result is a suspension of microcapsules in the continuous phase in which the microcapsules have surfactants of the present invention bound through crosslinking groups.
Además del uso en procesos de
microencapsulación, los tensioactivos para su utilización en esta
invención son adecuados para la estabilización de la emulsión. Es
bien conocido en la técnica que la desorción del tensioactivo de una
interfase puede conducir a la desestabilización de una emulsión.
Además, es conocido que los efectos de micelización también
conducen a la redistribución de componentes en todo el sistema, lo
que puede conducir al fenómeno de "Ostwald ripening" y a otras
interacciones no deseadas. La incorporación a la fase discontinua
(normalmente la fase oleaginosa) de una pequeña cantidad de
material que es capaz de reaccionar con los tensioactivos
poliméricos de la presente invención puede dar como resultado la
estabilización de la emulsión. La reacción de esta pequeña cantidad
de material en la fase discontinua con los tensioactivos de uso en
esta invención da como resultado composiciones de emulsión que
tienen los tensioactivos de la invención ligados en la interfase.
Una ventaja que proporcionan dichas emulsiones es una reducción o
eliminación del espumado debido a niveles reducidos o nulos de
tensioactivo libre. Otras ventajas pueden provenir de un mejor
control del tamaño de gota y de una mejor estabilidad a
largo
plazo.In addition to the use in microencapsulation processes, the surfactants for use in this invention are suitable for stabilization of the emulsion. It is well known in the art that desorption of the surfactant from an interface can lead to the destabilization of an emulsion. In addition, it is known that the effects of micelization also lead to the redistribution of components throughout the system, which can lead to the phenomenon of "Ostwald ripening" and other unwanted interactions. Incorporation into the discontinuous phase (usually the oil phase) of a small amount of material that is capable of reacting with the polymeric surfactants of the present invention may result in stabilization of the emulsion. The reaction of this small amount of material in the discontinuous phase with the surfactants used in this invention results in emulsion compositions having the surfactants of the invention bound at the interface. An advantage provided by said emulsions is a reduction or elimination of foaming due to reduced or zero levels of free surfactant. Other advantages may come from better control of droplet size and better long-term stability.
term.
La invención se ilustra mediante los siguientes Ejemplos en los que todas las partes y porcentajes están expresados en peso, a menos se indique lo contrario. Se usan las siguientes abreviaturas:The invention is illustrated by the following Examples in which all parts and percentages are expressed by weight, unless otherwise indicated. The following are used Abbreviations:
AEMA.HCl: Hidrocloruro de 2-aminoetil metacrilato; de Sigma Aldrich.AEMA.HCl: Hydrochloride 2-aminoethyl methacrylate; from Sigma Aldrich.
BMA: n-Butil metacrilato; de Sigma Aldrich.BMA: n-Butyl methacrylate; from Sigma Aldrich.
CX-300: Reticulante de poli(carbodiimida); de Avecia NeoResins.CX-300: Crosslinker poly (carbodiimide); from Avecia NeoResins.
DETA: Dietilen triamina de Sigma-AldrichDETA: Dietilen triamine of Sigma-Aldrich
DMAEMA: Metacrilato de 2-(dimetilamino)etilo; de Sigma Aldrich.DMAEMA: Methacrylate 2- (dimethylamino) ethyl; from Sigma Aldrich.
QuatDMAEMA (PP): Ioduro o cloruro de metacrilato de 2-(trimetilamonio)etilo en donde PP indica que el monómero usado fue DMAEMA y la reacción de cuaternización fue llevada a cabo usando ioduro de metilo.QuatDMAEMA (PP): Iodide or methacrylate chloride of 2- (trimethylammonium) ethyl where PP indicates that the monomer used was DMAEMA and the quaternization reaction was carried out using methyl iodide.
DMMAEA betaína: Ácido 2-(N,N-dimetil-N-(2-metacriloxietil)amonio)etanoico preparado mediante una modificación del procedimiento presentado en bibliografía; L. A. Mkrtchyan y col. Vysokomol. Soedin., Ser. B 1977,19 (3), 214-16.DMMAEA betaine: 2- (N, N-dimethyl-N- (2-methacryloxyethyl) ammonium) ethanoic acid prepared by a modification of the procedure presented in literature; LA Mkrtchyan et al. Vysokomol Soedin., Ser. B 1977, 19 (3) , 214-16.
DMMAPSA betaína: Ácido 3-(N,N-dimetil-N-(2-metacriloxietil)amonio)propil-sulfónico; de Sigma Aldrich.DMMAPSA betaine: Acid 3- (N, N-dimethyl-N- (2-methacryloxyethyl) ammonium) propyl sulfonic; from Sigma Aldrich.
HDIT: Trímero de hexano-1,6-diisocianato biuret; Desmodur N3300 de Bayer.HDIT: Trimer of hexane-1,6-diisocyanate biuret; Desmodur N3300 from Bayer.
REMA: Metacrilato de 2-hidroxietilo; de Sigma Aldrich.REMA: Methacrylate 2-hydroxyethyl; from Sigma Aldrich.
NaMAA: Sal sódica de ácido metacrílico; de Sigma Aldrich.NaMAA: Sodium salt of methacrylic acid; from Sigma Aldrich
MAOES: Succinato de mono-2-(metacriloiloxi)etilo; de Polysciences Inc.MAOES: Succinate of mono-2- (methacryloxy) ethyl; from Polysciences Inc.
MMA: Metil metacrilato; de Sigma Aldrich.MMA: Methyl methacrylate; from Sigma Aldrich.
PEGMA(#): Mono-metoxi poli(etilen glicol) mono-metacrilato en donde # es el grado medio de polimerización de la cadena de PEG; de Polysciences Inc. o de Laporte Performance Chemicals.PEGMA (#): Mono-methoxy poly (ethylene glycol) mono-methacrylate where # is the average degree of polymerization of the PEG chain; from Polysciences Inc. or Laporte Performance Chemicals.
PCDI: Poli(carbodiimidas); de Sigma-AldrichPCDI: Poly (carbodiimides); from Sigma-Aldrich
PDMSMA: Poli(dimetilsiloxano) mono-metacrilato con un peso molecular medio de 1000.PDMSMA: Poly (dimethylsiloxane) mono-methacrylate with an average molecular weight of 1000
PMPPI: Poli(metilen) poli(fenilenisocianato); Suprasec 5025 de Huntsman.PMPPI: Poly (Methylene) poly (phenylene isocyanate); Suprasec 5025 of Huntsman.
PPGMA(#): poli(propilen glicol) mono-metacrilato, en donde (#) es el grado medio de polimerización de la cadena de PPG; de Polysciences Inc. o de Laporte Performance Chemicals.PPGMA (#): poly (propylene glycol) mono-methacrylate, where (#) is the average grade of polymerization of the PPG chain; from Polysciences Inc. or from Laporte Performance Chemicals.
SSA: ácido estiren-4-sulfónico; de Sigma Aldrich.SSA: acid styrene-4-sulfonic; from Sigma Aldrich
TDI: Tolilen diisocianato (mezcla de isómeros); de Sigma Aldrich.TDI: Tolylene diisocyanate (mixture of isomers); from Sigma Aldrich.
Atlas G5000: Copolímero de poli(óxido de etileno-block-óxido de propileno); de Uniqema.Atlas G5000: Copolymer of poly (oxide of ethylene-block-propylene oxide); from Uniqema.
GL05: Poli(vinil alcohol); Gohsenol de Nippon Gohsei.GL05: Poly (vinyl alcohol); Gohsenol of Nippon Gohsei.
LIC 0.1: Tensioactivo de polifructosa alquilada; de Inutec.LIC 0.1: Alkylated polyfructose surfactant; from Inutec.
Span 80: Sorbitán éster de oleato; de Uniqema.Span 80: Sorbitan oleate ester; from Uniqema.
Morwet D425: Sal sódica de un polímero de condensación de naftaleno sulfonado-urea; de Witco.Morwet D425: Sodium salt of a polymer of condensation of sulfonated naphthalene-urea; from Witco
Solvesso 200: Disolvente de naftaleno alquilado; de Exxon-Mobile.Solvesso 200: Alkylated naphthalene solvent; from Exxon-Mobile.
s-Metolachlor: (S) 2-cloro-6'-etil-N-(2-metoxi-l-metiletil)acet-o-toluiduro.s-Metolachlor: (S) 2-Chloro-6'-ethyl-N- (2-methoxy-l-methyl ethyl) acet-o-toluidide.
Fenpropidina: (RS)-l-[3-(4-terc-butilfenil)-2-metilpropil]piperidina.Fenpropidine: (RS) -l- [3- (4-tert-Butylphenyl) -2-methylpropyl] piperidine.
\lambda-Cihalotrina: (RS)-\alpha-ciano(3-fenoxibencil) (Z)-(1R)-cis-3-(2-cloro-3,3,3-trifluoropropenil)-2,2-dimetil ciclopropano carboxilato.λ-Cyhalotrin: (RS) - α-cyano (3-phenoxybenzyl) (Z) - (1R) -cis-3- (2-chloro-3,3,3-trifluoropropenyl) -2,2-dimethyl cyclopropane carboxylate.
Teflutrina: 2,3,5,6-Tetrafluoro-4-metilbencil (Z)-(1 RS)-cis-3-(2-cloro-3,3,3-trifiuoroprop-1-enil) 2,2-dimetil ciclopropano carboxilato. Sigma Aldrich, Gillingham, R.U. Polysciences Inc, Warrington, PA 18976, EE.UU. Laporte Performance Chemicals, Hythe, R.U. Bayer, Leverkusen, Alemania. Avecia NeoResins, Waalwijk, Holanda. Exxon-Mobile, Houston, EE.UU. Witco (Crompton Europe), Slough, EE.UU. Uniqema Crop Protection, Gouda, Holanda. Nippon Gohsei, Osaka, Japón.Teflutrin: 2,3,5,6-Tetrafluoro-4-methylbenzyl (Z) - (1 RS) -cis-3- (2-chloro-3,3,3-trifiuoroprop-1-enil) 2,2-dimethyl cyclopropane carboxylate. Sigma Aldrich, Gillingham, R.U. Polysciences Inc, Warrington, PA 18976, USA Laporte Performance Chemicals, Hythe, R.U. Bayer, Leverkusen, Germany. Avecia NeoResins, Waalwijk, The Netherlands. Exxon-Mobile, Houston, USA Witco (Crompton Europe), Slough, USA Uniqema Crop Protection, Gouda, The Netherlands. Nippon Gohsei, Osaka, Japan.
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Para mayor claridad, las estructuras de los anteriores monómeros se presentan como:For clarity, the structures of Previous monomers are presented as:
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Ejemplo 1Example one
En una polimerización típica, los monómeros fueron disueltos en las relaciones molares requeridas en un disolvente o mezcla de disolventes adecuados. Normalmente se usó tolueno para las reacciones en las que todos los componentes eran solubles en tolueno. Se usaron mezclas metanol-agua (entre 1:1 y 3:1 v/v) para mezclas de componentes tales como AEMA.HCl, QuatDMAEMA, SSA, DMMAPSA betaína y DMMAEA betaína, que son poco solubles en disolventes orgánicos.In a typical polymerization, the monomers were dissolved in the molar relationships required in a solvent or mixture of suitable solvents. Normally used toluene for reactions in which all components were soluble in toluene. Methanol-water mixtures were used (between 1: 1 and 3: 1 v / v) for mixtures of components such as AEMA.HCl, QuatDMAEMA, SSA, DMMAPSA betaine and DMMAEA betaine, which They are poorly soluble in organic solvents.
Se añadió un iniciador apropiado. Para la preparación de co-polímeros de bloque no iónicos, éste fue un macroiniciador polimérico tal como mono-2-bromoisobutiril mono-metoxi poli(etilen glicol), abreviado PEG-Br (#), en donde # es el número de unidades de etilen glicol, preparado mediante un método descrito en bibliografía (Jankova y col. Macromolecules, 1998, 31, 538-541). Para la preparación de copolímeros de injerto o de copolímeros de bloque jónicos, el iniciador fue un éster de 2-bromoisobutirilo monomérico, que puede ser etil-2-bromoisobutirato (EtBiB) o un éster de 2-bromoisobutirilo monomérico diferente (BiB-R). La cantidad de iniciador añadido fue dependiente del peso molecular fijado como objetivo para el co-polímero y se calculó a partir de la relación:An appropriate initiator was added. For the preparation of non-ionic block co-polymers, this was a polymeric macroinitiator such as mono-2-bromoisobutyryl mono-methoxy poly (ethylene glycol), abbreviated PEG-Br (#), where # is the number of units of ethylene glycol, prepared by a method described in literature (Jankova et al . Macromolecules, 1998, 31 , 538-541). For the preparation of graft copolymers or ionic block copolymers, the initiator was a monomeric 2-bromoisobutyryl ester, which may be ethyl-2-bromoisobutyrate (EtBiB) or a different monomeric 2-bromoisobutyryl ester (BiB-R) . The amount of initiator added was dependent on the molecular weight set as the target for the co-polymer and was calculated from the ratio:
(Moles\ de\ monómero)/(Moles\ de\ iniciador) = \text{Grado de polimerización del copolímero}(Moles \ of \ monomer) / (Moles \ of \ initiator) = \ text {Degree of polymerization of the copolymer
También se añadió un ligando para la formación in-situ del complejo de cobre. Normalmente, éste fue 2,2'-bipiridina (BPY) para las polimerizaciones en mezclas de metanol/agua y N-n-propil-2-piridilmetanimina (PPMA), preparado a través del método descrito en bibliografía (Haddleton y col., Macromolecules, 1997, 30, 2190-2193), para polimerizaciones en tolueno.A ligand was also added for in-situ formation of the copper complex. Normally, this was 2,2'-bipyridine (BPY) for polymerizations in mixtures of methanol / water and Nn-propyl-2-pyridylmethaneimine (PPMA), prepared by the method described in literature (Haddleton et al ., Macromolecules, 1997, 30 , 2190-2193), for polymerizations in toluene.
La disolución se desoxigenó haciendo pasar nitrógeno seco durante 15-30 minutos antes de la adición a un tubo Schlenk, cargado previamente con la sal de cobre (I) apropiada para formar el complejo que ha de actuar, y a continuación se cargó con nitrógeno. Normalmente se usó bromuro de cobre (I), pero a veces fue cloruro de cobre (I). Se usó cloruro de cobre (I) cuando se requería una mayor velocidad de polimerización. La reacción se llevó a cabo en atmósfera de nitrógeno a una temperatura controlada que osciló entre 25 y 90ºC durante entre 3 y 24 horas. El progreso de la reacción se midió mediante espectroscopia de RMN de ^{1}H. En el caso de los copolímeros de bloque jónicos se añadió un segundo monómero o una mezcla de co-monómeros para formar el segundo bloque cuando la conversión del lote del primer monómero excedía el 80%. Al finalizar, al abrir el tubo a la atmósfera la reacción se detuvo y la disolución de polímero se purificó mediante una entre diversas técnicas:The solution was deoxygenated by passing dry nitrogen for 15-30 minutes before Addition to a Schlenk tube, preloaded with copper salt (I) appropriate to form the complex to act, and to It was then charged with nitrogen. Normally, bromide of copper (I), but sometimes it was copper (I) chloride. Chloride was used copper (I) when a higher polymerization rate was required. The reaction was carried out under a nitrogen atmosphere at a controlled temperature that ranged between 25 and 90 ° C for between 3 and 24 hours. The progress of the reaction was measured by 1 H NMR spectroscopy. In the case of copolymers of Ionic block was added a second monomer or a mixture of co-monomers to form the second block when the Lot conversion of the first monomer exceeded 80%. To the end, when the tube opened to the atmosphere the reaction stopped and The polymer solution was purified by one of several techniques:
- (i)(i)
- Para una reacción llevada a cabo en tolueno se diluyó la disolución de polímero con más tolueno, se enfrió y se filtró para eliminar el material insoluble. En ese momento, la disolución de polímero se hizo pasar opcionalmente a través de una pequeña columna de óxido de aluminio básico activado antes de recoger el producto mediante precipitación selectiva en hexano y de secarlo a vacío a entre 20°C y 70°C.For a reaction carried out in toluene was diluted the solution of polymer with more toluene, cooled and filtered to remove the insoluble material. At that time, the polymer solution was optionally passed through a small oxide column of activated basic aluminum before collecting the product by Selective precipitation in hexane and dry under vacuum at 20 ° C and 70 ° C.
- (ii)(ii)
- Para una reacción llevada a cabo en una mezcla de metanol/agua los disolventes fueron separados mediante secado por congelación o mediante evaporación rotatoria. A continuación, el polímero se disolvió en tolueno, THF o diclorometano y se filtró para eliminar el material insoluble antes de que el producto se aislara mediante precipitación selectiva en hexano y de secarlo a vacío a entre 20°C y 70°C.For a reaction carried out in a mixture of methanol / water the solvents were separated by freeze drying or rotary evaporation. TO then, the polymer was dissolved in toluene, THF or dichloromethane and filtered to remove insoluble material before that the product be isolated by selective precipitation in hexane and dry it under vacuum at 20 ° C to 70 ° C.
- (iii)(iii)
- Para una reacción que requiera la cuaternización de DMAEMA post-polimerización se diluyó la disolución de reacción con tolueno, se enfrió y se filtró para eliminar el material insoluble, a continuación se eliminó el disolvente a vacío. El polímero se disolvió en THF y se añadió un exceso molar del 20% de iodometano a grupos amino terciarios en atmósfera de nitrógeno seco. La disolución se agitó en atmósfera de nitrógeno a 20°C durante entre 16 y 20 horas antes de aislar el polímero mediante precipitación selectiva en hexano. Entonces el polímero fue purificado mediante extracción Soxhlet con hexano durante 24 horas seguido de un secado a vacío a 50°C.For a reaction that requires quaternization of DMAEMA post-polymerization is diluted the reaction solution with toluene, cooled and filtered to remove insoluble material, then the solvent in vacuo. The polymer was dissolved in THF and a 20% molar excess of iodomethane to tertiary amino groups in dry nitrogen atmosphere. The solution was stirred under an atmosphere of nitrogen at 20 ° C for between 16 and 20 hours before isolating the polymer by selective precipitation in hexane. So he polymer was purified by Soxhlet extraction with hexane for 24 hours followed by vacuum drying at 50 ° C.
El anterior procedimiento general se usó para preparar los tensioactivos poliméricos detallados en la Tabla 1, en la que:The previous general procedure was used to prepare the polymeric surfactants detailed in Table 1, in which:
Los ejemplos 1a a 1g ilustran copolímeros de peine de hidroxilo e hidroxilo más carboxílico.Examples 1a to 1g illustrate copolymers of hydroxyl and hydroxyl plus carboxylic comb.
Los ejemplos 2a a 2i ilustran copolímeros de peine de amina y amina más carboxílico.Examples 2a to 2i illustrate copolymers of Amine and amine plus carboxylic comb.
Los ejemplos 3a a 3c ilustran copolímeros de peine carboxílicos.Examples 3a to 3c illustrate copolymers of carboxylic comb.
Los ejemplos 4a a 4d ilustran copolímeros de bloque que contienen hidroxilos.Examples 4a to 4d illustrate copolymers of block containing hydroxyls.
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(Tabla pasa a página siguiente)(Table goes to page next)
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En la Tabla 1, columna 2 ("Estructura"), el detalle es como se indica a continuación:In Table 1, column 2 ("Structure"), the Detail is as follows:
(i) Dibloque no iónico se refiere a un copolímero de bloques AB en el que un bloque es mono-metoxi poli(etilen glicol) y el segundo bloque es un co-polímero de metacrílico que contienen los grupos reactivos latentes;(i) Non-ionic diblock refers to a AB block copolymer in which a block is mono-methoxy poly (ethylene glycol) and the second block is a methacrylic co-polymer that they contain the latent reactive groups;
(ii) Peine no iónico se refiere a un co-polímero de peine en el que las cadenas laterales son mono-metoxi poli(etilen glicol) y la cadena principal es un co-polímero de metacrílico que contienen los grupos reactivos latentes;(ii) Non-ionic comb refers to a comb co-polymer in which the chains sides are mono-methoxy poly (ethylene glycol) and the main chain is a co-polymer of methacrylic containing the latent reactive groups;
(iii) peine aniónico/no iónico, catiónico/no iónico y de ión híbrido/no iónico se refiere a copolímeros tipo peine en los que las cadenas laterales son mono-metoxi poli(etilen glicol) y las cadenas principales son metacrílicas que contienen grupos reactivos latentes y unidades monoméricas que son aniónicas, catiónicas o de ión híbrido en el pH de relevancia.(iii) anionic / non-ionic, cationic / non-comb ionic and hybrid / nonionic ion refers to copolymers type comb in which the side chains are mono-methoxy poly (ethylene glycol) and main chains are methacrylics containing reactive groups latent and monomer units that are anionic, cationic or Hybrid ion at the pH of relevance.
Cabe destacar que en el Ejemplo 4d se añadió DMAEMA para hacer crecer el segundo bloque después de que la primera mezcla de co-monómero hubiera alcanzado una conversión elevada, y los grupos de amina terciaria fueron posteriormente cuaternizados con ioduro de metilo.It should be noted that in Example 4d it was added DMAEMA to grow the second block after the first co-monomer mixture would have reached a high conversion, and tertiary amine groups were subsequently quaternized with methyl iodide.
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Ejemplos 5a-61Examples 5th-61
Los siguientes ejemplos sirven para demostrar que los tensioactivos poliméricos reactivos pueden ser reticulados en una interfase aceite/agua usando isocianatos y carbodiimidas para preparar emulsiones estables.The following examples serve to demonstrate that the reactive polymeric surfactants can be crosslinked at an oil / water interface using isocyanates and carbodiimides to prepare stable emulsions.
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Ejemplos 5a-5kExamples 5a-5k
Se usaron tensioactivos poliméricos reactivos que contienen grupos amino para emulsificar una fase inmiscible en agua que contiene una pequeña cantidad de un isocianato multifuncional hidrofóbico tal como el PMPPI o el HDIT. Cuando fue necesario, la emulsión se ajustó a pH 7-9 y a continuación se agitó durante 1-24 horas a entre 20°C y 50°C para que se produjera el reticulado.Reactive polymeric surfactants were used containing amino groups to emulsify an immiscible phase in water containing a small amount of an isocyanate multifunctional hydrophobic such as PMPPI or HDIT. When it was necessary, the emulsion was adjusted to pH 7-9 and to then stirred for 1-24 hours between 20 ° C and 50 ° C for crosslinking to occur.
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Ejemplos 6a-6lExamples 6a-6l
Se usaron tensioactivos poliméricos reactivos que contienen grupos de ácido carboxílico, por encima de pH 7, para emulsificar una fase inmiscible con agua que contiene una pequeña cantidad de una carbodiirnida multifuncional tal como CX-300 ó PCDI. La emulsión se ajustó a pH <3 y se agitó durante 1-24 horas a 20°C para que se produjera el reticulado.Reactive polymeric surfactants were used containing carboxylic acid groups, above pH 7, to emulsify a water immiscible phase that contains a small amount of a multifunctional carbodiirnide such as CX-300 or PCDI. The emulsion was adjusted to pH <3 and stirred for 1-24 hours at 20 ° C so that it produced the reticulate.
La emulsificación se llevó a cabo usando un aparato mezclador de alta cizalla rotor-estator tal como los fabricados por Silverson e Ystral. El tamaño de gota de la emulsión no varió significativamente durante la reacción de reticulado. Utilizando un microscopio óptico pudo observarse la textura superficial de las gotas de la emulsión, algunas de las cuales habían dejado de ser esféricas. Dependiendo de las cantidades de reticulante usadas y del tensioactivo polimérico reactivo la mayoría de las gotas de la emulsión coalescieron durante el secado de un modo similar al de la emulsión preparada sin tensioactivos reticulados. Los detalles se muestran en la Tabla 2.Emulsification was carried out using a rotor-stator high shear mixer like those manufactured by Silverson and Ystral. The drop size of the emulsion did not vary significantly during the reaction of crosslinked Using an optical microscope, the surface texture of the emulsion drops, some of the which had ceased to be spherical. Depending on the quantities of used crosslinker and of the reactive polymeric surfactant the Most emulsion drops coalesced during drying in a manner similar to that of the emulsion prepared without surfactants crosslinked Details are shown in Table 2.
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\ cr}
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Ejemplo 7Example 7
Los ejemplos 7 y 8 ilustran que las emulsiones que usan polímeros reticulados son más resistentes a coalescer cuando se floculan que las emulsiones en las que los tensioactivos no están reticulados, y en algunos casos pueden volver a dispersarse a su estado original.Examples 7 and 8 illustrate that emulsions using crosslinked polymers are more resistant to coalescing when they flocculate that the emulsions in which the surfactants they are not crosslinked, and in some cases they can be dispersed again to its original state.
Se preparó una emulsión acuosa a pH por encima de 7 con un volumen de fase interna del 50% a partir de s-metolachlor mezclado con un 2% de CX-300, usando el tensioactivo polimérico del Ejemplo 2f con un 1% p/p respecto a la fase aceite. El polímero fue reticulado mediante una disminución del pH de la emulsión por debajo de 3 y agitando durante 3 horas a 20°C. Dicha emulsión se comparó con muestras de control que fueron preparadas con el mismo tensioactivo polimérico sin reticular, y con
\hbox{Atlas G5000 ó GLO5 al mismo nivel de tensioactivo usado en la primera emulsión.}An aqueous emulsion at pH above 7 with an internal phase volume of 50% was prepared from s-metolachlor mixed with 2% CX-300, using the polymeric surfactant of Example 2f with 1% w / w Regarding the oil phase. The polymer was crosslinked by lowering the pH of the emulsion below 3 and stirring for 3 hours at 20 ° C. Said emulsion was compared with control samples that were prepared with the same uncrosslinked polymeric surfactant, and with
\ hbox {Atlas G5000 or GLO5 at the same level of surfactant used in the first emulsion.}
Las emulsiones se diluyeron hasta un 5% de volumen de fase interna en disolución de sulfato sódico para proporcionar 0,7 moles\cdotL^{-1} de sal en la fase continua. Tras dejar reposar durante 30 minutos, todas las emulsiones habían floculado. Las emulsiones preparadas con polímero reticulado, Atlas G5000 y GLO5 habían sedimentado como gotas floculadas mientras que la emulsión preparada con el correspondiente polímero no reticulado habían sedimentado y habían comenzado a coalescer. Para cada muestra se retiró el suero que quedaba por encima del sedimento y se sustituyó con agua desionizada para simular la dilución en un gran exceso de agua. A continuación, las muestras fueron agitadas vigorosamente a mano durante 1 minuto y se estudiaron las emulsiones mediante microscopía óptica. La emulsión preparada con el correspondiente polímero no reticulado no se re-emulsificaron después de la coalescencia y la emulsión preparada con GLO5 no se refloculó satisfactoriamente. Las emulsiones preparadas con Atlas G5000 habían sufrido un aumento significativo en el tamaño de gota y todavía estaban parcialmente floculadas. Por el contrario, la emulsión preparada de acuerdo con la invención se volvió a dispersar limpiamente y no sufrió ningún cambio significativo en el tamaño de gota.The emulsions were diluted to 5% of internal phase volume in sodium sulfate solution for provide 0.7 moles • 1 of salt in the continuous phase. After letting stand for 30 minutes, all emulsions had flocculated Emulsions prepared with crosslinked polymer, Atlas G5000 and GLO5 had sedimented as flocculated drops while the emulsion prepared with the corresponding uncrosslinked polymer They had sedimented and started to coalesce. For each sample the serum that was above the sediment was removed and it was replaced with deionized water to simulate dilution in a great excess of water Then the samples were shaken vigorously at hand for 1 minute and the emulsions by optical microscopy. The emulsion prepared with the corresponding uncrosslinked polymer is not they re-emulsified after coalescence and Emulsion prepared with GLO5 was not reflocated satisfactorily. The emulsions prepared with Atlas G5000 had suffered an increase significant in drop size and were still partially flocculated On the contrary, the emulsion prepared according to the invention was dispersed cleanly and suffered no significant change in droplet size.
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Ejemplo 8Example 8
Se preparó una emulsión acuosa a pH por encima de 7 con un volumen de fase interna del 50% a partir de una disolución de lambda-cihalotrina y Solvesso 200 (1:1) mezclados con un 1% de CX-300, usando el tensioactivo polimérico del Ejemplo 2f con un 1% p/p de fase oleaginosa.An aqueous emulsion was prepared at pH above of 7 with an internal phase volume of 50% from one Lambda-Cihalotrina and Solvesso 200 solution (1: 1) mixed with 1% CX-300, using the polymeric surfactant of Example 2f with 1% w / w phase oilseed
El tensioactivo polimérico fue reticulado mediante una disminución del pH de la emulsión hasta por debajo de 3 y agitando durante 3 horas a 20°C. Dicha emulsión se comparó con muestras de control que fueron preparadas con el mismo tensioactivo polimérico sin reticular, y con Atlas G5000 ó GLO5 al mismo nivel de tensioactivo usado en la primera emulsión.The polymeric surfactant was crosslinked. by decreasing the pH of the emulsion to below 3 and stirring for 3 hours at 20 ° C. Said emulsion was compared with control samples that were prepared with the same surfactant polymer without cross-linking, and with Atlas G5000 or GLO5 at the same level of surfactant used in the first emulsion.
Las emulsiones se diluyeron hasta un 5% de volumen de fase interna en disolución de sulfato sódico para proporcionar 0,1 moles\cdotL^{-1} de sal en la fase continua y se calentaron hasta 50°C durante 30 minutos sin agitación, tras lo cual todas las emulsiones habían floculado. Las emulsiones preparadas de acuerdo con la invención usando el tensioactivo polimérico reticulado, Atlas G5000 y GL05 habían sedimentado como gotas floculadas mientras que la emulsión preparada con el correspondiente tensioactivo polimérico no reticulado habían sedimentado y habían comenzado a coalescer. Para cada muestra se retiró el suero que quedaba por encima del sedimento y se sustituyó con agua desionizada para simular la dilución en un gran exceso de agua. A continuación, las muestras fueron agitadas vigorosamente a mano durante 1 minuto y se estudiaron las emulsiones mediante microscopía óptica. La emulsión preparada con el correspondiente tensioactivo polimérico no reticulado no se re-emulsificaron después de la coalescencia y las emulsiones preparadas con AtlasG5000 no se reflocularon satisfactoriamente. Por el contrario, la emulsión preparada de acuerdo con la invención usando tensioactivo polimérico reticulado había empezado a redispersarse y requirió otros 10 minutos de agitación para redispersarse en gotas. La emulsión no había sufrido ningún cambio significativo en el tamaño de gota.The emulsions were diluted to 5% of internal phase volume in sodium sulfate solution for provide 0.1 mol • L -1 salt in the continuous phase and they were heated to 50 ° C for 30 minutes without stirring, after which all the emulsions had flocculated. Emulsions prepared according to the invention using the surfactant crosslinked polymer, Atlas G5000 and GL05 had sedimented as flocculated drops while the emulsion prepared with the corresponding non-crosslinked polymeric surfactant had sedimented and had begun to coalesce. For each sample you removed the serum that remained above the sediment and replaced with deionized water to simulate dilution in a large excess of Water. Then the samples were vigorously shaken to hand for 1 minute and the emulsions were studied by Optical microscopy. The emulsion prepared with the corresponding non-crosslinked polymeric surfactant is not they re-emulsified after coalescence and emulsions prepared with AtlasG5000 were not refloculated satisfactorily. On the contrary, the prepared emulsion of according to the invention using crosslinked polymeric surfactant had begun to redispersed and required another 10 minutes of agitation to redispersed in drops. The emulsion had not suffered No significant change in droplet size.
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Ejemplo 9Example 9
Los ejemplos 9 y 10 demuestran que las emulsiones de acuerdo con la presente invención preparadas usando los polímeros reticulados son beneficiosas para formular suspo-emulsiones debido a una estabilidad mejorada y a que se necesita un menor número de tensioactivos diferentes en comparación con emulsiones en las que los tensioactivos no están reticulados.Examples 9 and 10 demonstrate that emulsions according to the present invention prepared using crosslinked polymers are beneficial for formulating Suspo-emulsions due to improved stability and that a smaller number of different surfactants is needed in comparison with emulsions in which the surfactants are not crosslinked
Se preparó una emulsión acuosa con un volumen de fase interna del 50% a partir de fenpropidina mezclada con un 1% p/p de HDIT usando el tensioactivo polimérico del Ejemplo 2f con un 1% p/p respecto a la fase aceite. El tensioactivo polimérico fue reticulado agitando la emulsión a 50°C durante 3 horas. Se preparó una mezcla de la emulsión de tensioactivo polimérico reticulado con un concentrado de suspensión de picoxistrobina (dispersa con Morwet D425) para dar lugar a una suspo-emulsión del 25% p/p de fenpropidina - 10% p/p de picoxistrobina. Esta formulación no mostró signos de crecimiento cristalino de picoxistrobina durante 14 días de almacenamiento con ciclos de temperatura (20-40°C) en comparación con una suspo-emulsión similar en la que la fenpropidina se emulsificó con LIC 0.1 y Span 80, en donde las partículas de picoxistrobina crecieron desde partículas molidas irregulares hasta formar grandes cristales con forma de placa durante 14 días de almacenamiento con ciclos de temperatura.An aqueous emulsion with a volume of 50% internal phase from fenpropidine mixed with 1% p / p of HDIT using the polymeric surfactant of Example 2f with a 1% w / w with respect to the oil phase. The polymeric surfactant was crosslinked by stirring the emulsion at 50 ° C for 3 hours. Was prepared a mixture of the polymeric surfactant emulsion crosslinked with a picoxystrobin suspension concentrate (dispersed with Morwet D425) to give rise to a 25% suspo-emulsion w / w of fenpropidine - 10% w / w of picoxystrobin. This formulation does not showed signs of crystal growth of picoxystrobin during 14 days of storage with temperature cycles (20-40 ° C) compared to a similar suspo-emulsion in which fenpropidine is emulsified with SCI 0.1 and Span 80, where the particles of picoxystrobin grew from irregular ground particles to form large plaque-shaped crystals for 14 days of storage with temperature cycles.
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Ejemplo 10Example 10
Se preparó una emulsión acuosa a pH inferior a 7 con un volumen de fase interna del 50% a partir de un producto de metolachlor que consiste en un 88% de s-metolachlor y un 12% de metolachlor mezclado con un 1% de CX-300, usando el tensioactivo polimérico del Ejemplo 2f a un 4% p/p respecto a la fase oleaginosa. El tensioactivo polimérico fue reticulado mediante una disminución del pH de la emulsión hasta por debajo de 3 y agitando durante 3 horas a 20°C.An aqueous emulsion was prepared at pH less than 7 with an internal phase volume of 50% from a product of metolachlor consisting of 88% s-metolachlor and 12% metolachlor mixed with 1% of CX-300, using the polymeric surfactant of Example 2f at 4% w / w with respect to the oil phase. He polymeric surfactant was crosslinked by a decrease in Emulsion pH up to below 3 and stirring for 3 hours at 20 ° C.
La emulsión se mezcló con un concentrado de suspensión de cobre-mesotriona, que había sido dispersado con el mismo tensioactivo polimérico usado para la emulsión, para dar lugar a una suspo-emulsión del 20% p/p cobre-mesotriona -25% p/p de s-metolachlor. Esta suspo-emulsión fue agitada durante 12 horas sin ningún cambio en la estabilidad, en comparación con suspo-emulsiones similares formuladas con emulsiones preparadas a partir de tensioactivos no reticulados que presentaban una heterofloculación significativa de las partículas de s-metolachlor y cobre-mesotriona.The emulsion was mixed with a concentrate of copper-mesotrione suspension, which had been dispersed with the same polymeric surfactant used for the emulsion, to give rise to a suspo-emulsion of the 20% p / p copper-mesotrione -25% p / p of s-metolachlor. This Suspo-Emulsion It was stirred for 12 hours without any change in stability, compared to similar suspo-emulsions formulated with emulsions prepared from non-surfactants reticulates that presented significant heterofloculation of the particles of s-metolachlor and copper-mesotrione.
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Ejemplos 11a hasta 11zExamples 11a to 11z
Los siguientes ejemplos sirven para demostrar que los tensioactivos poliméricos reactivos pueden usarse en la preparación de microcápsulas de poliurea usando los procesos in situ y de dos fases descritos más adelante. Los detalles se muestran en la Tabla 3.The following examples serve to demonstrate that the reactive polymeric surfactants can be used in the preparation of polyurea microcapsules using the in situ and two-phase processes described below. Details are shown in Table 3.
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Tanto para el proceso in situ como para
el dos fases la primera etapa fue la preparación de una emulsión
que consiste en una fase oleaginosa hidrofóbica, típicamente con un
volumen de fase interna de entre el 25 y el 50%. La fase interna
contenía un 10% p/p de una mezcla de TDI y PMPPI, a relaciones
másicas predeterminadas entre 3:1 y 1:1. La fase orgánica se mezcló
fuertemente usando un mezclador Silverson o Ystral en una fase
acuosa que consistía típicamente en un 1-4% p/p de
tensioactivo polimérico reactivo respecto a la fase interna disuelto
en agua
desionizada.Both for the in situ process and for the two phases, the first stage was the preparation of an emulsion consisting of a hydrophobic oil phase, typically with an internal phase volume of between 25 and 50%. The internal phase contained 10% w / w of a mixture of TDI and PMPPI, at predetermined mass ratios between 3: 1 and 1: 1. The organic phase was mixed thoroughly using a Silverson or Ystral mixer in an aqueous phase that typically consisted of 1-4% w / w reactive polymeric surfactant relative to the internal phase dissolved in water.
deionized
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A continuación se prepararon las microcápsulas a partir de la emulsión tanto por el método in situ como por el de dos fases:The microcapsules were then prepared from the emulsion both by the in situ method and by the two-phase method:
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La emulsión se calentó hasta 50°C durante aproximadamente 3 horas, con una agitación suave proporcionada por un agitador de palas o haciendo girar el recipiente. Se hidrolizó una proporción de los grupos isocianato en la interfase de la emulsión aceite-agua para generar grupos amino que reaccionaron rápidamente con isocianato no hidrolizado para formar las paredes de las microcápsulas.The emulsion was heated to 50 ° C for approximately 3 hours, with gentle agitation provided by a paddle shaker or rotating the bowl. It hydrolyzed a proportion of isocyanate groups at the interface of the oil-water emulsion to generate amino groups that reacted rapidly with non-hydrolyzed isocyanate to form the walls of the microcapsules.
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Se añadió una disolución acuosa al 10% p/p de dietilentriamina (DETA) gota a gota a la emulsión a temperatura ambiente con agitación moderada. La cantidad de DETA añadida correspondía a un número equimolar de grupos amino a grupos isocianato. La DETA se difundió a través de la fase acuosa hasta las gotas de aceite, donde reaccionó en la interfase con grupos isocianato para formar las paredes de la microcápsulas.A 10% w / w aqueous solution of diethylenetriamine (DETA) drop by drop at emulsion at temperature environment with moderate agitation. The amount of DETA added corresponded to an equimolar number of amino groups to groups isocyanate The DETA was disseminated through the aqueous phase until drops of oil, where he reacted at the interface with groups isocyanate to form the walls of the microcapsules.
En la columna de "Observaciones" de la Tabla 3:In the "Observations" column of the Table 3:
(i) "No floculado" describe una suspensión de cápsulas en la que se considera que menos del 1% de las cápsulas están floculadas cuando se observan mediante microscopio óptico, y "moderadamente floculado" describe una suspensión de cápsulas en la que menos del 50% de las cápsulas están floculadas y los grupos floculados no contienen más de 20 cápsulas, (ii) "Gotas robustas" describe microcápsulas que mantienen su forma sin deformarse o romperse cuando una muestra de la suspensión es secada en aire a temperatura ambiente.(i) "Not flocculated" describes a suspension of capsules in which less than 1% of the capsules are considered they are flocculated when viewed by optical microscope, and "moderately flocculated" describes a capsule suspension in which less than 50% of the capsules are flocculated and the flocculated groups do not contain more than 20 capsules, (ii) "Drops robust "describes microcapsules that maintain their shape without warp or break when a sample of the suspension is dried in air at room temperature.
La nota (b) del Ejemplo 11l indica que la fase
interna fue una disolución al 63% p/p de
5i-cihalotrina en
Solvesso200.Note (b) of Example 11l indicates that the internal phase was a 63% w / w solution of 5i-cyhalothrin in
Solvesso200.
La nota (c) del Ejemplo 11i indica que la fase interna fue una disolución al 63% p/p de Teflutrina en Solvesso200.Note (c) of Example 11i indicates that the phase internal was a 63% w / w solution of Teflutrin in Solvesso200.
Claims (11)
\global\parskip0.920000\baselineskip\ global \ parskip0.920000 \ baselineskip
O-)_{n} en donde n va de 3 a 20; -CO-O-polipropilenglicol;R2 is hydrogen and X is phenyl substituted with a hydrophobic functional moiety selected from -CO-O - (- Si (CH3) 2
O -) n where n ranges from 3 to 20; -CO-O-polypropylene glycol;
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